Módulo 3 - Impresión 3D

Introducción a la impresión 3D

La tecnología de impresión 3D es una de las técnicas de fabricación más importantes en la producción digital, tanto en el sector industrial como desde hace algunos años incluso en el ámbito privado. Esta tecnología se ha utilizado desde la década de 1980, cuando se desarrolló para la creación simple y económica de prototipos.

La impresión 3D permite producir objetos tridimensionales. Antes de imprimir, los objetos deben diseñarse con cualquier software de modelado 3D. La impresión del objeto se realiza por capas y, por lo tanto, es una técnica de fabricación aditiva. La estructura en capas se realiza mediante procesos de endurecimiento o fusión físicos o químicos.

Un líquido (por ejemplo, resina sintética) se endurece en capas, un material en polvo se funde en capas o un material se funde y luego se aplica rápidamente en capas nuevamente y se endurece. Los materiales habituales para la impresión 3D son plásticos, resinas sintéticas, cerámica [3] y metales. Actualmente también hay materiales de carbono y grafito que permiten la impresión de piezas de carbono. Las impresoras FDM o de resina generalmente se encuentran en espacios maker. Los sistemas de sinterización láser de alto rendimiento son muy caros debido a su complejidad técnica y solo se pueden encontrar en grandes espacios Maker o en la industria. Para las escuelas se recomienda una impresora FDM.

Estas impresoras funcionan de acuerdo con un principio muy simple llamado Fused Deposition Modeling (FDM). En este caso, un plástico, generalmente en forma de cable de plástico (filamento), se transporta a través de un módulo de transporte que produce alimentación (extrusora) a un cabezal de impresión con un rodamiento de dos ejes, que se utiliza para calentar el filamento al punto de fusión y luego empujarlo a través de una boquilla (Boquilla), lo que hace que el filamento se estreche desde un diámetro de aprox. 3 o 1.75 mm a 0.4 mm (diámetro de boquilla estándar). El principio es aplicable a todos los materiales líquidos o fundibles que se endurecen rápidamente, por lo que actualmente hay impresoras 3D para diversos materiales como hormigón, cerámica, metales, chocolate y azúcar, los posibles usos son cada vez más diversos.

Hoy en día, la impresora 3D ya no se usa solo para la creación de prototipos, sino que también se usa en la construcción, la industria alimentaria, la medicina, la industria aeroespacial y otras industrias.

Duración total: 4 horas

Resultados del aprendizaje:

● El profesor podrá trabajar con un software de modelado 3D, una máquina de cortar para convertir archivos .stl en GCode y podrá enseñar modelado 3D.

● El profesor realizará la puesta en marcha una impresora 3D y cambiar el filamento.

● El participante podrá comprender el vínculo entre el modelado, la impresión 3D y el plan de estudios oficial.

● El participante podrá aplicar metodologías para la evaluación del modelado e impresión 3D en su clase.

● El participante podrá evaluar el rendimiento del alumno en el modelado e impresión 3D utilizando la evaluación formativa.

Resumen de la actividad:

El módulo está destinado a un grupo de 4 a 10 docentes (todo tipo de escuelas).

Primero, el docente presenta información general sobre la impresión 3D al grupo.

Los docentes participantes tienen que entrenar modelando e imprimiendo en 3D y cómo mejorar la práctica pedagógica para evaluar el "modelado 3D y la impresión 3D" en base a los planes de estudio.

El docente brindará más información sobre herramientas y otros equipos y, finalmente, cómo poner en marcha la impresión 3D en la escuela.

Material / Herramientas necesarias:

Ordenadores con conexión a Internet, impresora (s) 3D memoria USB, tarjeta SD y filamento.

Pasos:

Paso 1: modelado 3D (1 - 2 h)

Demuestre brevemente el proceso de registro en el programa tinkerCAD y las funciones básicas de este sencillo programa de CAD. Luego, deje que los participantes modelen y prueben ellos mismos (use el documento "Modelado 3D con tinkerCAD"). Luego, los participantes presentarán brevemente sus modelos. En este punto, puede demostrar más funciones específicas

Paso 2: Preparación para la impresión 3D slicer (laminado ) (30 min)

Demuestre las funciones básicas de la rebanadora con la que los modelos 3D están preparados para la impresión 3D. Luego, deje que los participantes corten su modelo y prueben diferentes configuraciones (consulte el tutorial "Cura 3D Slicer For Beginners"). Luego, los participantes intercambian ideas sobre su enfoque.

"Cura 3D Slicer For Beginners")

Paso 3: Impresión 3D (1 h)

Comience a imprimir un objeto pequeño (use el documento “Impresión 3D”). Luego demuestre cómo cambiar de filamento. Finalmente, los participantes deben cambiar el filamento ellos mismos. Durante este tiempo, los otros participantes pueden continuar trabajando en sus modelos en TinkerCAD.