Marco Conceptual.docx

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MARCO CONCEPTUAL. Una característica propia del ser humano es la búsqueda de la satisfacción de sus necesidades, dicha característica se convirtió en el motor que condujo a la creación de los primeros utensilios y herramientas; transformando a lo largo de la historia de la humanidad estas herramientas primitivas en maquinaria sofisticada y con capacidad de producir objetos similares en grandes cantidades hasta lo que se conoce en la actualidad como fabricación digital. Esta corriente de fabricación surge como una extensión del proceso de diseño computacional enfocada a la realización de objetos físicos que consecuentemente mantienen una relación directa entre el diseño, la construcción y la materialidad (Facultad de Arquitectura, UNAM, 2014). Las tendencias tecnológicas en la manufactura marcadas por el internet de las cosas, la inteligencia artificial, la robotización y la analítica de grandes datos, están transformando los procesos industriales. Estos cambios marcan las pautas de lo que se conocen como la cuarta revolución industrial, la industria 4.0 o la manufactura inteligente. Como consecuencia a estas transformaciones, los países industrializados, han implementado decisiones públicas y privadas en el diseño de programas y proyectos para reorientar sectores productivos estratégicos y apropiarse de las oportunidades de esta fase industrial. El aumento de la capacidad de comunicación, procesamiento e interacción con el entorno, aunado a la reducción de costos posibilitó el trabajo colaborativo entre dispositivos y agentes. La complejidad tecnológica actual es un medio para optimizar los procesos, pero también supone disrupciones en la cadena de valor, la extensión de nuevos sectores y modelos de negocios (McKinsey Global Institute, 2012 y 2017). El internet industrial articula el mundo digital con el de las máquinas, combina el sistema industrial con el avance de la computación, facilitando la recolección de grandes volúmenes de datos a través de las máquinas. Hay diferentes denominaciones de las bases técnicas, internet industrial e Industria 4.0 son muy similares, la primera es más amplia que la producción industrial. El propósito del marco conceptual desarrollado a continuación, es proporcionar a la investigación “un sistema coordinado y coherente de conceptos y proposiciones que permitan abordar el problema” (Schanzer, s.f.), guiando su desarrollo e incorporando nuevos conocimientos a los que el lector posee, permitiendo la comprensión de su contenido y la finalidad de la realización del estudio.

FABRICACION DIGITAL La empresa Siemens Industry Software (s.f.) define la fabricación digital como el uso de un sistema integrado, basado en ordenador, compuesto de la simulación, visualización en tres dimensiones (3D), análisis y herramientas diversas de colaboración para crear definiciones de productos y procesos de fabricación, simultáneamente. Leonardo Bonilla Gama en su catedra de diseño CAD/CAM (2014), determina que la fabricación digital es “una metodología para integrar modelos 3D digitales con la producción directa de objetos a partir de algunas técnicas productivas de adición o sustracción de materia prima”.

J.J. Marquez (2014), catedrático de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial de la Universidad Politécnica de Madrid, dentro del curso “Digital Manufacturing & Virtual Comissioning” establece el concepto de fabricación digital como “un conjunto integrado de programas informáticos dentro de un sistema PLM2 que permite el diseño de procesos, herramientas, distribución en planta y visualización para lograr la validación y la optimización de los procesos de fabricación”. El autor, dentro del mismo curso, encuadra la fabricación digital como parte del ciclo de vida del producto; el cual consta de dos grandes fases: la primera “de dominio del producto” y la segunda “de dominio de la producción”. La fase de dominio del producto está constituida por dos procesos que se apoyan en sistemas operativos de diseño y producción asistida por computadora para realizar el modelado del producto final, así como de las simulaciones necesarias para comprobar el rendimiento de su diseño. La fase de dominio de la producción se apoya en software CAD/CAM para realizar las operaciones de fabricación digital, diseño digital del proceso y simulación de la producción, entre otros. J.J. Márquez conceptualiza la fabricación digital como una herramienta fundamental en el proceso de diseño y fabricación dentro de un entorno industrial de producción a gran escala, con una estructura especializada para los procesos se desarrollan dentro de esta, en su mayor parte de manera automatizados. Tomando en cuenta las conceptualizaciones mencionadas anteriormente, se identifican dos enfoques dentro de la fabricación digital: 1. El primero, considera la fabricación digital como un proceso de grandes volúmenes de producción que inicia con el diseño de objetos asistido por computadora, incluyendo el control de maquinaria a través software, logrando realizar de forma simultanea diferentes procesos de fabricación para un mismo producto. 2. El segundo enfoque considera la fabricación digital como un proceso asistido por computadora que permite la producción de objetos personalizados, en muchas ocasiones unitarios, a un bajo costo; considerando especificaciones de diseño y modificaciones, producto de la individualización. Siendo este último enfoque a partir del cual se establecerá un concepto de fabricación digital acorde a las necesidades planteadas por el proyecto y que servirá de guía para su desarrollo. A partir de esta premisa se define la Fabricación Digital como un sistema que combina software y hardware que permite la integración del diseño, simulación y producción de elementos asistidos por computadora empleando tecnologías de fabricación aditivas o sustractivas. SISTEMAS INTEGRADOS Un sistema integrado es un hardware electrónico diseñado específicamente para llevar a cabo una o unas pocas tareas predefinidas. La mayoría de los electrodomésticos a nuestro alrededor llevan sistemas integrados, son similares a un ordenador doméstico, pero con funcionalidad reducida. Un ejemplo podría ser una impresora de papel. Las impresoras llevan un sistema electrónico integrado que utilizan para controlar los motores paso a paso que alimentan el papel, recibir información de los sensores que detectan el nivel de tóner restante o que mandan al cabezal de impresión las instrucciones sobre qué color y en qué cantidad es necesario aplicarlo.

SOFTWARE DE DISEÑO INTUITIVO SISTEMAS CNC (COMPUTER NUMERIC CONTROL - CONTROL NUMÉRICO COMPUTERIZADO) El control numérico es un sistema de automatización que se utiliza para controlar diferentes máquinas herramienta; máquinas que dan forma a un material bruto generalmente por sustracción. En la unidad 9 estudiaremos en más detalle los procesos y técnicas de fabricación. Este sistema de automatización de máquinas ha revolucionado la industria gracias a la simplificación del software de diseño en conjunto con los lenguajes de programación como el gcode4. Esencialmente, un sistema CNC es cualquier sistema que utiliza un ordenador para controlar los movimientos de una herramienta. DIBUJO ASISTIDO POR COMPUTADOR (CAD, CAE, CAM, CIM, CNC Y CAD/CAM) Las empresas en nuestro medio normalmente automatizan sus procesos de gestión y producción por etapas y áreas, tratando de integrarse bajo un sistema CIM (Computer integrated manufacturing) Manufactura integrada por computador. Con relación a la parte gráfica los diseños y fabricación asistidos por computador, comúnmente llamados CAD/CAM, son tecnologías que normalmente abarcan el diseño gráfico, el manejo de bases de datos, fabricación, simulación de procesos, control numérico de máquinas herramientas, inteligencia artificial, robótica, visión computarizada, etc. Las imágenes gráficas son los medios de comunicación de expresión universal y en algunos casos el más simple, por lo que en estos últimos años se ha desarrollado vertiginosamente tanto en el hardware como en el software. Los fabricantes CAD siempre han sido los primeros en aprovechar la tecnología informática más avanzada (diseño vectorial, uso decapas, medición automatizada, programación orientada a objetos (POO), diseño paramétrico, multiprogramación, ejecución simultánea de partes del programa, encapsulamientos, etc.). La tendencia de esta tecnología CAD/CAM ya no se limita a ofrecer mejo-ras en las capacidades de diseño o en las posibilidades de ensamblaje de piezas, sino que se presentan como herramientas para la simulación virtual y para la automatización integrada, desde una perspectiva mucho más general y globalizante de los procesos en la industria manufacturera. Los beneficios potenciales del uso de estas tecnologías son: • Aumento de la productividad • Mejora de la calidad • Disminución en el costo de la producción • Rapidez en el paso del diseño a la producción. • Transferencia tecnológica desarrolladas en otras latitudes. • Incentiva la creatividad para el diseño y la facilidad del modelado. • Permite probar y simular diseños antes de construir prototipos.

Commented [ma1]: FALTA PONER DEFINICION

INGENIERÍA ASISTIDA POR COMPUTADORA O POR ORDENADOR (CAE, DEL INGLÉS COMPUTER AIDED ENGINEERING) Es la disciplina que se encarga del conjunto de programas informáticos que permiten analizar y simular los diseños de ingeniería realizados con el ordenador, o creados de otro modo e introducidos en el ordenador, para valorar sus características, propiedades, viabilidad, y rentabilidad. Su finalidad es optimizar su desarrollo y consecuentes costos de fabricación, y reducir al máximo las pruebas para la obtención del producto deseado. Un proceso típico de CAE consta de una serie de pasos de preprocesamiento, resolución y postprocesamiento. En la fase de preprocesamiento, los ingenieros modelan la geometría (o una representación del sistema) y las propiedades físicas del diseño, así como el entorno en forma de cargas o limitaciones aplicadas. A continuación, el modelo se resuelve aplicando una fórmula matemática adecuada de la física subyacente. En la fase de postprocesamiento, los resultados se presentan al ingeniero para su revisión. SOFTWARE CAD (COMPUTER AIDED DESIGN - DISEÑO ASISTIDO POR ORDENADOR) un sistema CAD es esencialmente un programa de ordenador que sirve para la creación, edición, análisis y visualización de modelos tridimensionales. Estos programas no solamente sirven para hacer visualizaciones en tres dimensiones de los objetos a fabricar, sino que además son capaces de hacer simulaciones. Estas pueden ser de estrés mecánico o aerodinámico, pero también del propio proceso de fabricación como puede ser visualizar una simulación del orden de corte y velocidad de una fresa CNC. MANUFACTURA INTEGRADA MANUFACTURING)

POR

COMPUTADOR

CIM

(COMPUTER

INTEGRATED

John W. Bernard lo define como "la integración de las computadoras digitales en todos los aspectos del proceso de manufactura'.' Otra definición afirma que se trata de un sistema complejo, de múltiples capas diseñado con el propósito de minimizar los gastos y crear riqueza en todos los aspectos. También se menciona que tiene que ver con proporcionar asistencia computarizada, automatizar, controlar y elevar el nivel de integración en todos los niveles de la manufactura. Entonces la manufactura CIM se define como el uso de la tecnología por medio de las computadoras para integrar las actividades de la empresa. La tecnología computacional es la tecnología que integra todas las otras tecnologías CIM. La tecnología computacional incluye todo el rango de hardware y de software ocupado en el ambiente CIM, incluyendo lo necesario para las telecomunicaciones.

MANUFACTURA ASISTIDA POR COMPUTADORA (CAM) Comúnmente se refiere al uso de aplicaciones de software computacional de control numérico (NC) para crear instrucciones detalladas (G-code) que conducen las máquinas de herramientas para manufactura de partes controladas numéricamente por computadora (CNC). Los fabricantes de diferentes industrias dependen de de las capacidades de CAM para producir partes de alta calidad.

Una definición más amplia de CAM puede incluir el uso de aplicaciones computacionales para definir planes de manufactura para el diseño de herramientas de diseño asistido por computadora (CA&) para la preparación de modelos, programación NC, programación de la inspección de la máquina de medición (CMM), simulación de máquinas de herramientas o post-procesamiento. PROTOTIPADO RAPIDO El prototipado rápido es una “técnica de fabricación que permite la elaboración rápida de modelos físicos utilizando datos de diseño asistido por ordenador (CAD) en tres dimensiones; el prototipado rápido, que se utiliza en un amplio abanico de sectores, permite a las empresas transformar ideas innovadoras en productos finales de éxito de forma rápida y eficiente” (Stratasys, s.f.). La empresa consultora en producción y diseño digital Digita2 (s.f.), establece que el prototipado rápido es un “conjunto de tecnologías, que permiten la obtención de prototipos en menos de 24 horas a partir de un fichero CAD”, la organización señala una de las principales ventajas de la rapidez en estos procesos es “lograr la reducción de los procesos de fabricación a la mitad, la quinta e incluso la décima parte”; el prototipado rápido “ofrece la posibilidad de fabricar, en un tiempo relativamente corto, diversas pruebas de geometrías distintas para una pieza, validándola e iniciando su producción en serie rápidamente (Digita2, s.f.)”. Kalpakjian & Schimd (2008) definen el prototipado rápido como una “tecnología que acelera en gran medida el proceso iterativo de desarrollo de productos, los autores establecen que existen 3 grandes grupos que clasifican los distintos procesos de prototipado rápido que son: procesos sustractivos, procesos aditivos y procesos virtuales TECNOLOGÍAS DE FABRICACIÓN ADITIVAS Las tecnologías de fabricación aditivas, como lo indica su nombre, son “procesos en los que se agrega material en forma progresiva hasta producir las piezas deseadas”; los principales procesos de fabricación son: la estereolitografía, el modelado por deposición de material fundido, la manufactura de partículas balísticas, la impresión 3D, la sinterización láser selectiva y la manufactura de objetos laminados (Kalpakjian & Schimd, 2008). Según Rubén La Fuente (2011), la fabricación aditiva es un proceso de producción que consiste en la “continua superposición de capas micrométricas de material, normalmente en forma de polvo, hasta conseguir el objeto deseado”; el autor indica que la compactación de material varía según el tipo de equipo empleado. Para PROINTEC (s.f.), empresa dedicada a la fabricación digital de piezas, la fabricación por tecnologías aditivas consiste en la “producción de piezas a partir de un modelo digital tridimensional, sin necesidad de moldes ni utillajes de ningún tipo, mediante la deposición de capas de material y su posterior consolidación, que puede realizarse mediante sinterizado láser, curado por luz ultravioleta o adición de un aglomerante, dependiendo de la tecnología”. Las tecnologías de fabricación aditiva, conocidas también como Additive Manufacturing (AM), consisten en la “manipulación de material a escala micrométrica que se deposita de forma precisa una capa sobre otra para construir un sólido” (Zahera, 2012). Estas tecnologías son definidas por Rodrigo García Alvarado (2011) como procesos que “solidifican material originalmente en polvo, gas o líquido, por capas sucesivas en procedimientos electrónicos realizados dentro de una cámara sellada”; el autor vincula este tipo de procesos a las máquinas de prototipo rápido , conocidas

también como impresoras 3D, y señala que son empleados especialmente para piezas de tamaño pequeño (las dimensiones de trabajo entre 20 y 60 centímetros) permitiendo crear vacíos interiores, por lo que se puede elaborar formas sofisticadas. Para Roy Pura, en su artículo “De lo sustractivo a lo aditivo: un paso hacia la fábrica digital” (2011), las tecnologías de fabricación aditivas “tienen en común el hecho de poder generar geometrías muy complejas de forma muy rápida”, diferenciándose de los métodos de fabricación tradicionales al lograr objetos con mayor precisión sin encarecer el proceso de producción; además señala que la colocación de material capa por cada, permite depositar únicamente el material necesario hasta lograr la geometría diseñada, sin generar desperdicios a lo largo del proceso productivo. TECNOLOGÍAS DE FABRICACIÓN SUSTRACTIVAS Al contrario de las tecnologías de fabricación aditivas, los procesos de fabricación por tecnologías sustractivas comprenden “la eliminación paulatina de material de una pieza de trabajo hasta alcanzar el resultado final” (Kalpakjian & Schimd, 2008). Las técnicas sustractivas “parten de un bloque de materia prima que se va recortando según el diseño de la pieza”, para crear los objetos emplean materiales como madera, plywood, MDF, aluminio y acrílico (Del Doral , 2016); cuando se mezcla esta técnica de producción con herramientas digitales, se obtienen precisiones en la remoción y/ o de material superiores a las que podría obtenerse usando métodos convencionales (FabLab Lima, s.f.). Rodrigo García Alvarado (2011) define las tecnologías de fabricación sustractivas como procesos realizados utilizando Control Numérico Computarizado (CNC) que emplean cuchillas, brocas o chorros que se desplazan en diferentes ejes para desbastar material base. Estas tecnologías “se diferencian fundamentalmente por la cantidad de ejes de movimiento y sus magnitudes de trabajo, además de las técnicas utilizadas para fabricar las diferentes piezas” estas características definen el tipo de material que puede procesar la maquinaria, sus velocidades de operación y el acabado que proporcionen a las piezas. Alvarado menciona que este tipo de tecnologías incluyen desde “cortadoras de cuchillos para materiales delgados, cortadoras láser para maderas y plásticos, hasta grandes equipos industriales de corte por plasma o arco eléctrico” y mesas cortadoras que permite al usuario intercambiar herramientas y profundidades de trazado, que son conocidas como router. Para Roy Pura (2011), los procesos de fabricación sustractiva implican “la extracción de material para generar la pieza final, los fabricantes empiezan con un bloque de materia prima base y eliminan el material sobrante” para obtener el objeto deseado. La fabricación sustractiva también es definida por Íñigo Sanchez Villamandos (2015) como un proceso de fabricación que “permite alta resolución y concesión de piezas u objetos sin aspecto inacabado o tosco como el que se consigue con la fabricación aditiva o capa a capa”; estas piezas pueden ser usados en cualquier campo, especialmente en aquellos que requieren el uso de elementos de alta precisión.

TECNOLOGÍAS DE FABRICACIÓN VIRTUALES Kalpakjian & Schim (2008) definen la producción virtual como una “forma de fabricar prototipos empleando únicamente softwares de diseño a través de gráficas y ambientes de realidad virtual”, los autores señalan que a medida se desarrollan estos procesos, los diseñadores pueden observar y evaluar los productos que se obtienen, generando ahorros en los que se incurriría si se desarrollan prototipos físicos; pero al mismo tiempo reconocen que “los sistemas de producción de prototipos virtuales son casos extremos de reproducción de detalles”. Es importante señalar que, a pesar que esta clasificación ha sido agregada en el presente apartado, su inclusión es con fines educativos para el lector, mas no será considerada para el desarrollo posterior del estudio, debido a que las tecnologías de fabricación virtual son requeridas para el desarrollo de los procesos fabricación digital de tanto aditivos como sustractivos.

MARCO TEORICO El CONACYT (Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología), establece que existe una relación positiva entre la generación y explotación del conocimiento y el desarrollo económico de los países, por lo que existe un gran interés por desarrollar una mejor capacidad de innovar, es decir, de generar nuevos producto, diseños, procesos, servicios, métodos u organizaciones o de intercambiar valor a los existentes y con ello lograr ventajas competitivas en la economía, que le permita alcanzar un crecimiento económico sustentable. (CONACYT, 2016) El área de la industria en El Salvador, busca el desarrollo y la innovación con el fin de lograr un posicionamiento aceptable en el medio internacional; llegar a este fin depende de diversos factores. Uno de los principales factores para lograr el desarrollo de la industria es contar con profesionales competitivos con lo que respecta a las tendencias mundiales de fabricación y prestación de servicios. En la actualidad, se presenta la fabricación digital como tendencia en método de fabricación, por lo que los actuales y futuros profesionales están preparándose en este ámbito ya que la industria demanda este tipo de conocimientos para contar con un banco de profesionales competentes y que garanticen que las industrias tendrán desarrollo tecnológico y como consecuencia la supervivencia y crecimiento. En los métodos de fabricación actuales, se toma en cuenta tanto la maquinaría y los softwares, para dar paso al uso de la fabricación digital, este concepto engloba una serie de términos que son hasta cierto punto nuevos en muchos sectores de la industria. Hablar de un open software, arduinos y otros elementos de la fabricación digital, se complica un tanto por el poco conocimiento que se tiene al respecto, por lo menos en lo que respecta al ámbito nacional. Se tiene como referencia diversas teorías de autores familiarizados con el tema de fabricación digital, tanto para la academia como para la industria, estas teorías son expuestas en el presente marco teórico. El enfoque de promocionar la innovación en los salones de clase es un punto de vista bastante discutido en la actualidad, además del apoyo de la creatividad individual, entre otros elementos que desarrollan el emprendedurismo, la innovación y la creatividad. Además, existen algunos escenarios planteados por la industria que actualmente aplican la fabricación digital como método de fabricación tanto a nivel de experimentación como a nivel de producción.

ESTADO ACTUAL DE LA FABRICACION DIGITAL La adopción de la tecnología digital se ha convertido en un punto en el que estamos listos para otro cambio radical, la trasformación digital de la industria o lo que se viene denominando industria 4.0. El cambio se basa en la adopción de las nuevas tecnologías para la progresiva automatización del proceso productivo. Se trata de tecnologías innovadoras cuya aplicación a la industria se desarrollará día a día. Hablamos de fabricación aditiva, robótica colaborativa, herramientas de planificación de la producción, visión artificial, realidad virtual, gamificación, simulación de procesos, inteligencia operacional, IoT, y las denominadas KET, por su acrónimo inglés (Key Enabling Technologies).

En el desarrollo de este trabajo en particular, se presentarán algunos de los usos y desarrollos actuales de la fabricación digital en la región. Se argumenta que la fabricación digital puede generar nuevas oportunidades para el desarrollo social y económico en la región, pero que este desarrollo debe estar acompañado por la creación de espacios amplios de participación y experimentación con la tecnología y de la adopción creciente de nuevas prácticas de innovación abierta. El mundo de las revoluciones tecnológicas inminentes tiene un nuevo postulante al podio: la fabricación digital. Las tecnologías de fabricación digital, y especialmente la impresión, permiten digitalizar objetos en tres dimensiones y fabricarlos materialmente. Existe una creciente disponibilidad de herramientas de diseño y fabricación digital, tales como la impresión 3D, cortadoras láser, y tornos y fresadoras de control numérico computarizado (CNC) que son a la vez poderosas, versátiles y trabajan de forma interconectada. Estas herramientas utilizan interfaces amigables, software de diseño intuitivo, disponen de tutoriales online, permiten el intercambio de archivos por internet e incluso utilizan programas de código abierto. Todo esto facilita el proceso de aprendizaje en la práctica y posibilita, por ejemplo, que un objeto diseñado en Argentina pueda fabricarse en Brasil, Colombia o en cualquier parte del mundo. Al mismo tiempo, las tecnologías de fabricación digital acortan los tiempos requeridos entre el diseño y la producción, permitiendo acelerar los mecanismos de producción flexible de pequeñas cantidades de productos. Así, la fabricación digital acentúa el rol de la economía de servicios y el ascenso de las capacidades de diseño y programación mientras que subvierte las formas tradicionales de producción manufacturera. Las herramientas de fabricación digital están generando una explosión de aplicaciones y usos y en la actualidad se puede producir casi cualquier cosa por estos medios. Los usos actuales de la fabricación digital incluyen joyas, vestimenta, muebles, maquinas, alimentos y prótesis, entre otros. Mu chas de estas aplicaciones son copias o mejoras de procesos existentes, pero también hay aplicaciones más experimentales tales como la construcción de casas, la producción de tejidos humanos y la fabricación 3D de repuestos en la Estación Espacial Internacional (que produjo los primeros objetos fabricados fuera de la Tierra) y la impresión 4D. Dependiendo de los materiales que utilizan y de la precisión de las maquinarias, las impresoras pueden costar entre $ 400 las máquinas hogareñas, hasta $ 500.000 o más en los equipos industriales (Deloitte, 2013). La reducción en los costos de las máquinas favorece un creciente proceso de adopción de la tecnología. Así, mientras que en 2014 se calcula que se vendieron aproximadamente 108 mil impresoras a nivel mundial, para este año se estima que se venderá más del doble, alcanzando las 217 mil unidades (Gartner, 2014). Al mismo tiempo, el mercado total de la fabricación digital (incluyendo máquinas, software y servicios) también está creciendo de forma dramática: desde $ 2.500 millones de dólares estimados en 2013, se espera que alcance $ 16.200 millones en 2018 (Earls y Baya, 2014).

FABRICACION DE SOLIDOS POR ADICION DE CAPAS DE MATERIAL En el último cuarto del siglo XX surgen las tecnologías AM, que se aprovechan de todo este conocimiento desarrollado en la era digital, y que pueden superar las limitaciones antes descritas. En esencia, suponen un giro copernicano respecto a los procesos de construcción de piezas empleados hasta ese momento, ya que se pasa a fabricar por deposición controlada de material, capa a capa, aportando exclusivamente allí donde es necesario, hasta conseguir la geometría final que se persigue, en lugar de arrancar material (mecanizado, troquelado...) (ilustración 1), o conformar con ayuda de utillajes y moldes (fundición, inyección, plegado...).De esta manera, se pueden clasificar los procesos de fabri-cación de piezas de la siguiente forma:  



Tecnologías conformativas: Utilizan preformas para obte-ner la geometría requerida (inyección plástico y meta-les, PIM, sinterizado, colada la vacío, RIM, electrofor-ming...). Tecnologías sustractivas: Obtienen la geometría requeri-da sustrayendo material de una geometría mayor (me-canizado, electroerosión, corte por agua, corte por láser...). Tecnologías aditivas (AM): Obtienen la geometría aña-diendo material a partir de geometría virtual, sin uso de preformas (conformativas) y sin sustraer material (sustractivas). Estas últimas tecnologías serán el objeto de este documento.

Son muy diversas las técnicas de aplicación de AM (como la estereolitografía o el sinterizado selectivo, descritas ampliamente mas adelante, que permiten obtener piezas directamente de un archivo CAD 3D, “imprimiéndolas” de forma totalmente controlada sobre una superficie. Por ello también se han empleado otros términos para referirse a ellas como e-manufacturing (fabricación electrónica), Di-rect Manufacturing (fabricación directa) o Additive Layer Manufacturing-ALM (fabricación aditiva por capas). Prácticamente en desuso está la taxonomía, que atiende al destino final de la pieza fabricada, y que en origen servía para distinguir tecnologías de bajo nivel (prototipado) o de alto nivel (manufacturing):





Tecnología de prototipado rápido o Rapid Prototyping (RP), si lo que se pretende fabricar es un prototipo, es decir una pieza que sirve para validar o verificar un nuevo diseño, que posteriormente se llevará a producción, probablemen-te, con tecnología no aditiva (inyección, mecanizado...). Tecnología de fabricación directa o Rapid Manufacturing (RM), cuando se consigue la pieza final y el producto es, por lo tanto, plenamente funcional.

En realidad, dependiendo del uso y requerimientos finales de la pieza a fabricar, o de su cantidad, por citar algunos factores, debe ser el usuario quien decida emplear una tecnología aditiva para el «prototipado rápido» o para la fabrica-ción final del producto. No obstante, es cierto que el término Rapid Prototyping (RP) es el más antiguo, y que muchas tecnologías, inicialmente concebidas para hacer prototipos, han evolucionado hacia técnicas de fabricación de productos plenamente funcionales, gracias sobre todo al desarrollo de nue-vos materiales de características mejoradas. Además, el calificativo Rapid se ha replicado en otros términos como Rapid Tooling, Rapid Casting y Rapid Manufacturing para nombrar las sucesivas aplicaciones de la fabricación aditiva a medida que iban apareciendo. Existen, sin embargo, otras tecnologías de fabricación rápida de sólidos, que no están incluidas en el concepto de AM y no son objeto de estudio en este documento, como el mecanizado en alta velocidad (HSM -High Speed Machi-ning) o deformación incremental de chapa (Dieless For-ming), por poner unos ejemplos (ilustración 2).

Ilustracion 2: Esquema de tecnologias rapidas de fabricacion, clasificadas como aditiva y no aditivas.

TIPOS DE FABRICACION DIGITAL ACTUALES

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