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Diseño 3D e impresión de recambios automotrices partiendo de una muestra.
Diseño 3D e impresión de recambios automotrices partiendo de una muestra.
CURSO: 1º FP Básica de Mantenimiento de vehículos
MATERIA: Mecanizado Básico y Soldadura, Amovibles y Preparación de Superficies. (El mismo docente imparte esas asignaturas al mismo grupo).
RECURSOS UTILIZADOS: Pizarra Digital para la explicación del Sotfware de Diseño 3D, Ordenadores Portátiles, plataforma TinkerCad para el diseño 3D, impresoras 3D, elementos de medición y tornilleria varia.
HORAS DE DEDICACIÓN: en total entorno a las 15 horas aproximadamente. Al final de la evidencia se detalla el tiempo empleado.
DESCRIPCIÓN DE LA ACTIVIDAD:
La siguiente actividad surge de la necesidad de disponer de algunos tipos de recambios habituales usados en el sector automotriz, que quizás por descatalogación o poca habitualidad sean difíciles de conseguir o de un precio elevado.
Por lo tanto se decide en este proyecto realizar una técnica denominada ingeniería inversa; la cual consiste en diseñar una replica en 3D partiendo de un objeto ya existente, para despues poder producirlo mediante la impresión 3D.
En primer lugar los alumnos parten de una pieza idéntica a la que se pretende clonar, en este caso es una manivela del elevalunas de un Peugeot 205; por lo que se disponía de la manivela de la puerta contraria que es igual.
Comenzamos realizando un croquis a mano alzada con las medidas del componente a copiar y de los estriados del elevalunas donde debe encajar. Las medidas son tomadas con un calibre pie de rey de 0,05 mm de precisión.
Este croquis posteriormente es utilizado para llevar las diferentes medidas toamdas al programa de diseño 3D TinkerCad,
El componente a replicar se compone de tres piezas necesarias para su funcionamiento, las cuales se muestran a continuación en el proceso de laminado en el Software de impresión en y en el proceso de impresión.
Para la impresión de la manivela con la inscripción de IES Virgen del Puerto se han necesitado 37,72 gramos de filamento PETG de color negro y tardo un total de 2 horas 16 minutos. Para la impresión de este objeto es necesario el uso de bastante material de soporte ya que sus formas así lo requieren.
Comparativa diseño 3D en TinkerCad y pieza impresa en PETG.
Para la impresión de la bola de la manivela se han necesitado 7,03 gramos de filamento PETG de color negro y tardo un total de 34 minutos.
Comparativa diseño 3D en TinkerCad y pieza impresa en PETG.
Para la impresión de la arandela de la manivela se han necesitado 1,48 gramos de filamento PETG de color negro y tardo un total de 6 minutos.
Comparativa diseño 3D en TinkerCad y pieza impresa en PETG.
El total de tiemplo empleado solamente en impresión es de 2 horas y 56 minutos con un gasto de filamento de 46,23 gramos.
Una vez impresas ambas piezas hubo que ensamblarlas mediante una tuerca insertada y un tornillo de métrica M3 para que pudiese girar la bola con respecto la manivela.
La tuerca insertable se coloca con calor y el tornillo con una llave de Allen y fija tornillos.
Una vez realizado el ensamblaje mostramos la comparativa con el repuesto original.
Manivela original
Manivela impresa en 3D
La actividad se realiza una única vez en el curso académico debido al largo tiempo de impresión que tienen las partes si se pretenden respetar las escalas reales del proyecto.
Durante el desarrollo del proyecto se han ido encontrando diferentes dificultades como el diseño del estriado del dentado interior de la manivela para su encastre como el acero del mecanismo del elevalunas.
Para el desarrollo de esta actividad de estima que se han invertido unas 15 horas:
4 horas de preparación para ver la viabilidad y explicaciones del proyecto con el alumnado.
6 horas entre la explicación del software de diseño y los desarrollo de los diseños por parte del alumnado.
3 horas de impresiones correctas.
1 horas de impresiones fallidas que había que volver a repetir.
1 horas para el mecanizado del eje y el ensamblaje.
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