16 nov 2012

Ejercicio Termoformado en poliestireno                                  

Introducción:
El ejercicio de Termoformado en poliestireno consta de realizar un diseño esquemático, formalizarlo en planos técnicos, representarlo de forma tridimensional, virtual y formal,en primer lugar realizando el modelo tridimensional, posteriormente  cortando todas las piezas en mdf, y por ultimo realizando el termoformado sobre dichas piezas.


Objetivos: 
  • Conocer y explorar el material poliestireno
  • Conocer y utilizar el proceso de termoformado para la elaboración de la maleta 
  • Desarrollar habilidad para los procedimientos y el manejo del poliestireno
  • Realizar diferentes procesos en MDF como corte (láser y manual), lijado (máquina y manual), para preparar el molde que luego sera termoformado
  • Conocer y trabajar las diferentes metodologias para realizar el termoformado
  • Comprender las diferentes etapas de diseño aplicadas en el proyecto.
Tema: Desarrollo de modelo en caucho siliconacrílic
  • Actividad: realizar una un bolso o maleta mediante el termoformado del poliestireno con el motivo deseado
    Materiales:  
    1 lámina de 25x25 de polietireno color blanca____________________________3.500$
    1 lámina de 25x25 de polietireno color rosado____________________________3.500$
    1 lámina de 25x25 de polietireno color rojo______________________________3.500$
    1 lámina de 25x25 de polietireno color negra____________________________3.500$
    1 lámina de 35x35 de polietireno color verde manzana____________________6.500$
    1 lija tamaño carta No. 350: __________________________________________700$
    1 lija tamaño carta No. 600: __________________________________________700$
    1 cuchilla de bisturí:_________________________________________________300$
    5 minutos de corte láser_____________________________________________2.000$
    2 lámina de mdf de 30x20 cms de 0.5 cm______________________________12.000$
    1 lámina de mdf de 50x 35 cms de 0.9 cm______________________________8.500$

    Total: ___________________________________________________44.700$

    CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES
    Actividad:
    1. Bocetar los diseños
    2. Realizar el modelo escogido en solidworks
    3. Elaborar planos técnicos 
    4. Elaborar plano de despiece para corte láser
    5. Planificar tiempo y cantidades del proceso
    6. Comprar MDF en las cantidades requeridas
    7. Realizar corte láser
    8. Lijar manualmente los ángulos de salida
    9.Comprar las cantidades y colores requeridos de poliestireno
    10.Realizar termoformado del poliestireno en la maquina termoformadora de las piezas grandes
    11.Realizar termoformado del poliestireno manualmente con la pistola de calor de las piezas pequeñas
    12. Recortar el exceso de poliestireno en las piezas
    13. Cortar a láser las piezas termoformadas que requieran incrustaciones precisas de otras piezas, como en el casi de la boca y la lengua.
    14.Pegar todas las piezas en su lugar y dejar secar
    15. Comprar la tela y cremallera para la elaboración de la maleta
    16. Cocer el maletín con cremallera según las dimensiones especificas
    15. Pegar el modelo termoformado terminado en el maletín mediante remaches y/o costuras
    16. Agregar la riata o correa para poderlo transportar
    17. Revisar imperfecciones y terminar

    Investigación del material

    El poliestireno (PS) es un polímero plástico que se obtiene de la polimerización del estireno Existen cuatro tipos principales: el PS cristal, que es transparente, rígido y quebradizo; el poliestireno de alto impacto, resistente y opaco el poliestireno expandido muy ligero, y el poliestireno extrucionado, similar al expandido pero más denso e impermeable. Las aplicaciones principales del PS choque y el PS cristal son la fabricación de envases mediante extrución-termoformado, y de objetos diversos mediante moldeo por inyección. Las formas expandida y extruida se emplean principalmente como aislantes térmicos en construcción.

    Los plásticos pueden ser moldeados mediante el proceso de transformación aplicando calor y presión. Dentro de los procesos de transformación de plásticos están los de extrusión, inyección, termoformado, entre otros.

    La ventaja del termoformado es la utilización de pocas herramientas, costo de ingeniería baja y menos tiempo, lo que hace que el termoformado sea ideal para el desarrollo de prototipos y un bajo volumen de producción.

    Aplicaciones

    Las ventajas principales del poliestireno son su facilidad de uso y su costo relativamente bajo. Sus principales desventajas son su baja resistencia a la alta temperatura (se deforma a menos de 100 °C, excepto en el caso del poliestireno sindiotáctico) y su resistencia mecánica modesta. Estas ventajas y desventajas determinan las aplicaciones de los distintos tipos de poliestireno.

    Termoformado 
    El proceso de termoformado consiste en la transformación de laminas principalmente (Poliestireno, ABS, Polietileno, Polipropileno, Varex, etc.) en productos plásticos terminados, Thermoplastik (Empresa del Grupo 3D Rapid), desarrolla proyectos que satisfagan las características del cliente, Thermoplastik cuenta con la tecnología necesaria para desarrollar desde el concepto del diseño, elaboración de moldes, generación de prototipos, pruebas para garantizar los requerimientos de cliente y producción.


    El termoformado es un proceso de transformación de plásticos que involucra una lámina de plásticos que es calentada y que toma la forma del molde sobre el que se coloca, El termoformado puede llevarse a cabo por medio de vacío, como se muestra en el proyecto, además por presión y temperatura.


    • TERMOFORMADO DE LAMINA: de espesor desde  1mm hasta 15mm en materiales: Poliestireno, ABS, Polietileno, Polipropileno, Varex, etc. Termoformado libre o con asistencia.

      • PROCESO Y FOTOS DE REALIZACIÓN

        La primera parte es obtener las piezas cortadas en MDF, listas y con angulos de salida para realizar el termoformado de cada una



      Termoformado de la primera pieza- Proceso con termoformadora


      Calentamos cada pieza y tras aproximadamente 5 minutos de calor constante èsta comienza a deformarse


      Aumento de temperatura y deformación de la lamina mediante calor-
       Termoformado con pistola de calor


      Para realizar el termoformado con pistola de calor es necesaria la utilización no sólo del molde sino también del contramolde, con el fin de presionar la pieza con la forma deseada, dicho contramolde debe tener una holgura de 2 a 3 mm respecto al molde dependiendo del espesor de la lámina que utilicemos


      El resultado es bastante bueno, muy similar al termoformado por máquina, obtiene las mismas dimensiones y caracteristicas


      Al termoformar manualmente piezas pequeñas debemos ser cuidadosos al sacar el contramolde, el cual generalmente se queda atrapado dentro de la pieza

      Al realizar el proceso de termoformado con pistola de calor, notamos que durante la deformación de la lámina, esta cambia de color según su temperatura, al enfriarse recupera de nuevo sus características normales 


      Procedemos a cortar y ligar el exceso de todas las piezas termoformadas 

      A la forma ya termoformada le contemplamos un margen de 3 mm de la boca y realizamos un corte láser para asegurarnos de la precisión en el encaje de las piezas

      Añadimos los ojos y demás piezas en la parte superior pegándolas cuidadosamente con cloruro
      Ponemos pieza sobre pieza dejando un borde para el área de pegado
      Videos del proceso termoformado con termoformadora

      Render 



    PLANOS TECNICOS


    CONCLUSIONES
    El poliestireno es un material relativamente económico y versatil que nos permite la creación de un sinnúmero de posibilidades ya que se calienta rapidamente, es facil de termoformar, y una vez esta termoformado adquiere una estructura muy resistente.
    Es importante conocer las distribuidoras directas del material ya que podemos conocer todos los colores que existen en el mercado de poliestireno y lo economico que resulta comprar grandes cantidades.

    Durante el termoformado con poistola de calor es importante hacer un molde y contramolde que tengan el espacio suficiente entre sí para que la lamina pueda ser deformada

    Al realizar el proceso de termoformado con pistola de calor, notamos que durante la deformación de la lámina, esta cambia de color según su temperatura, al enfriarse recupera de nuevo sus características normales

    Distribuidores
    Acrilprint
    Cra 21- No- 164-64 Bogotá
    6712250

    Incoacryl
    Cra 24 No. 70 A-36- Bogota
    2357523

    Acrilicos del Norte
    Calle 137 No 45A 24- Bogotá
    6480388-6480393


    Videos del proceso termoformado con termoformadora

    http://www.youtube.com/watch?v=GF0Bm3Uf94M&feature=related
    http://www.youtube.com/watch?v=UJgS0FX9hBI&feature=related

    Videos del proceso termoformado con pistola de calor- manualmente

    http://www.youtube.com/watch?v=r2gd0zI-uPA

    Bibliografía
    www.3drapid.com/termoformado

    http://www.termoformado-rey.com.ar/

    http://www.2tr.biz/es/termoformado.html

    http://es.wikipedia.org/wiki/Termoconformado.htm

12 oct 2012

Ejercicio USB en caucho-silicona
Introducción:
El ejercicio de caucho silicona consta de realizar un diseño esquemático, formalizarlo en planos técnicos, representarlo de forma tridimensional, virtual y formal,en primer lugar realizando el molde, utilizando materiales como mdf, masilla epoxica, caucho silicona, catalizador, bipack mediante diferentes procesos como el corte láser del molde, termoformado, entre otros.

Objetivos: 
  • Conocer y explorar el material caucho silicona
  • Conocer y utilizar el proceso de termoformado para la elaboración del vaciado de caucho silicona y la elaboración de su empaque.
  • Desarrollar habilidad para los procedimientos y el manejo del caucho silicona. 
  • Realizar diferentes procesos en MDF como corte (láser y manual), lijado (máquina y manual), 
  • Comprender las diferentes etapas de diseño aplicadas en el proyecto.

Tema: Desarrollo de modelo en caucho siliconacrílic
  • Actividad: realizar una USB en caucho silicona del motivo deseado.
    Materiales:  
    250 grs de caucho silicona_________________________________________13.000$
    3 láminas de bipack de 25x25 cms__________________________________10.800$
    1 frasco pequeño de catalizador _____________________________________2.500$
    1 Jeringa:_________________________________________________________ 400$
    1 lija tamaño carta No. 350: __________________________________________700$
    1 lija tamaño carta No. 600: __________________________________________700$
    1 cuchilla de bisturí:_________________________________________________300$
    1 paquete de masilla rally:___________________________________________4.500$
    1 lámina de mdf de 30x20 cms_______________________________________7.500$
    1 porción de yeso No.3_______________________________________________800$
    Total: __________________________________________________________40.500$

    Cronograma de actividades


    Actividad:
    1. Bocetar los diseños
    2. Realizar el modelo escogido en solidworks
    3. Elaborar planos técnicos 
    4. Elaborar plano de despiece para corte láser
    5. Planificar tiempo y cantidades del proceso
    6. Realizar corte láser
    7. Lijar manualmente las imperfecciones
    8. Realizar termoformado
    9. Vaciar el yeso en dicho termoformado
    10. Lijar el modelo en yeso
    11. Termoformar el modelo en yeso
    12. Calcular las cantidades de caucho silicona
    13. Recortar el espacio de la USB en el termoformado
    14. Mezclar el caucho silicona, catalizador y pigmentos elegidos en cada cavidad
    15. Ubicar la USB en la cavidad correspondiente forrada en cinta para protegerla
    16. Vertir el caucho silicona
    15. Dejar secar el modelo
    16. Extraerlo y cortar bordes e imperfecciones
    17. Realizar el diseño del empaque
    18. Cortar la pieza para el termoformado del empaque
    19. Termoformar el empaque
    20. Imprimir la publicidad del empaque.
    21. Armar el empaque con la USB para presentación.

    Investigación del material:

    Los moldes de caucho de silicona son flexibles, a diferencia de los moldes de yeso. Posibilitan gran cantidad de copias de un original en diferentes materiales. Pueden utilizarse para escultura, molduras, calcos, velas, artesanías o cualquier elemento en material sólido al cual se quiera copiar.

    Podrás realizar figuras en serie de yeso, de resina, fibra de vidrio, cera y mucho más.

    Fabricar moldes de caucho es muy sencillo siguiendo los siguientes procesos paso a paso.
    Para hacer un molde apropiadamente evite trabajar en temperaturas de más de 38° y asegúrese que todas los recipientes donde mezcle el producto y las superficies estén limpios.


    Proceso realizado: Investigación de modelos a partir de papel como técnica de origami para conocer las dimensiones y proporciones reales del personaje escogido, en este caso Eva, el robot de la película Wall-e de Walt Disney




    Realizar el corte láser de las piezas, pegarlas y lijarlas hasta obtener las dimensiones requeridas.
    Preparar la masilla epóxica, aplicarla en las superficies requeridas y agregar los detalles del modelo, dejar secar y lijar la superficie.

    Realizar el termoformado sobre el modelo de MDF y masilla epóxica.

    Vertir la mezcla de yeso No. 3 en el molde y dejar secar.

    Una vez de obtiene el modelo en yeso,  lijar y perfeccionar la superficie para termoformar el que se convertirá en el molde definitivo

    Calcular las cantidades necesarias de caucho-silicona, agregarle catalizador y color y vertirla en el molde. Realizamos unos soportes en cartón para garantizar que este nivelado.

    Recortar el espacio para introducir la USB, proteger la punta con cinta para evitar la entrada de caucho-silicona y posibles daños
    Aplicar 1 color a la vez, dejando un espacio de tiempo para permitir que se seque antes de vertir el segundo color encima.
    Retirar el modelo una vez se haya secado, cortar sus bordes para perfeccionar el terminado.




    Realizar el corte láser del MDF para la elaboración del termoformado para el empaque.
    Realizamos la impresión de la publicidad y el recorte del empaque



    Por ultimo armamos el empaque con la USB lista para usarse

    Presentación final


    Render del producto




    Publicidad del producto - Vista Frontal

                                                              Vista Posterior



    Planos técnicos


    Links:

    Videos de proceso:

26 ago 2012

Modelos 3- Primer ejercicio
Introducción:
El primer ejercicio de modelos 3 consta de realizar un diseño esquemático, formalizarlo en planos técnicos, representarlo de forma tridimensional, virtual y formal utilizando como único material el acrílico.

Objetivos: 
  • Conocer y explorar el material acrilico
  • Desarrollar habilidad para los procedimientos y el manejo del acrilico
  • Realizar diferentes procesos en el material como corte (láser y manual), lijado (máquina y manual), doblado, repujado y pegado.
  • Comprender las diferentes etapas de diseño aplicadas en el proyecto.

Tema: Desarrollo de modelo en acrilico
Actividad: realizar un organizador de acrílico partiendo de un diseño escogido entre 10 alternativas.
Materiales:  
1 lamina de acrilico de 49x23 cms color verde Neón: __________________9.900$
1 làmina de acrilico de 40x30 cms color morado: _____________________10.000$
1 bolsa de Cloruro de metileno: ____________________________________2.500$
1 Jeringa:______________________________________________________ 400$
1 lija tamaño carta No. 350: ________________________________________700$
1 lija tamaño carta No. 600: ________________________________________700$
1 cuchilla de bisturi:______________________________________________1000$
1 fraco de brilla metal:____________________________________________7000$
1 bolsa de estopa________________________________________________1.500$
1 barra de crema dental___________________________________________1.700$
1 toalla limpia y seca_______________________________________________0$

Cronograma de actividades




Procedimientos realizados en el taller: 
6 minutos de corte láser
20 minutos de corte en Sierra sinfín 
25 minutos en la lijadora de mesa

Presupuesto Total: 35.400$
Metodología: Representar 10 diseños en vista isométrica y elegir 1 propuesta. Mediante el programa solidworks realizar el modelo escogido en 3d en sus dimensiones reales, asignar materiales y color. Exportar los planos correspondientes al modelo y planificar la cantidad de material y procedimientos que se requieren para la elaboración del organizador. Realizar el despiece correspondiente en autocad  del modelo para enviar las piezas que requieran un corte de dimensiones precisas a el ploter de corte a láser. Una vez el corte laser haya sido ejecutado retirar las piezas listas y proceder a cortar las demás piezas en la sierra sinfín, posteriormente lijar las piezas en la lijadora de mesa, utilizar lijas a mano y bisturi para los bordes, realizar el acabado con brilla metal y mototool. Una vez las piezas estén listas procedemos a vertir el cloruro de metileno en la jeringa para pegar todas las piezas. Dejamos secar y el proyecto esta terminado y listo para usarse.

Actividad:
1. Bocetar los diseños
2. Realizar el modelo escogido en solidworks
3. Elaborar planos técnicos 
4. Elaborar plano de despiece para corte láser
5. Planificar tiempo y cantidades del proceso
6. Realizar corte láser
7. Realizar corte manual con sierra sinfín
8. Lijar en la mesa
9. Lijar manualmente las imperfecciones
10. Pasar la hojilla del bisturí en los bordes
11. Cubrir las piezas de brillametal
12. Pulir con la estopa y el mototool.
14. Pegar las piezas
15. Dejar secar
Investigación del material:

¿Qué es el acrilico?

El acrilico es una variedad del plástico muy flexible, una de sus cualidades es que es muy resistente al sol y al agua y a condiciones a la intemperie sin sufrir mayor daño, resiste a la exposición de rayos ultravioleta sin dañar su estructura y sus colores. Es un material bastante usado en construcciones y medios de transporte como motos y lanchas, parabrisas, equipos eléctricos, avisos luminosos, señaleticas, transporte de alimentos (tiene una alta capacidad de conservación), entre otros.

El acrilico es mucho mas resistente que el vidrio pues no se rompe con facilidad, y de hacerlo no se astilla, pesa menos que el vidrio y permite un mayor paso de la luz, permite la convinación de varios colores, por otro lado es un material 100% reciclable. 

La lámina de acrilico se obtiene de la polimerización del metacrilato de metilo y la presentación más frecuente que se encuentra en la industria del plástico es en gránulos ('pellets' en inglés), en láminas, tubos o varillas. Los gránulos son para el proceso de inyección o extrusión, las láminas para termoformado o mecanizado asi com los tubos y las varillas.

El riesgo de rayaduras en acrílico es muy bajo, ya que hasta ultimo momento viene protegido con film pero en caso de que se presente rayadura, se puede con el acrílico lograr lo que no con otros substratos y es restaurarlo con un simple pulido.
Las láminas acrílicas manjean tolerancia  en su espesor , para lámina lisa +/- 20% ó +/- 0.3 mm, lo que sea mayor, en texturas se mide la parte mas gruesa, el espesor nominal en productos es antes del moldeo.

Proceso de diseño


Primeros bocetos


Primeros modelos
Primer modelo experimental realizado en carton paja

Modelo realizado en carton piedra 

Planos Técnicos- Despiece para ploter de corte
Primer render del modelo realizado en solidworks
Acercamiento en detallle



Modelo y contexto
Variación de color




















Proveedores:


Diacrilicos
Carrera 53 No. 5a-23
fax: 417 6726
Celular: 315 812 2343
Bogota Colombia
Cotización total: 23.300 $
Acrilicos Alfa
Av. ciudad de quito No. 63f-89
Tel: 6046000
Fax:  6046000
Bogota Colombia
Cotización total: 18.300 $

Surtiacrylicos Punto norte
Calle 63 No. 22-23
Tel: 347 0150- 3470151
fax: 3146257
Mail: surtiacrylicos@yahoo.com
Bogota Colombia

Cotización total: 19.900 $


Fotos del proceso

Corte y grabado de acrilico 


El corte laser es comúnmente usado para cortar y grabar artículos de acrílico, metal, madera y otros. Por ejemplo anuncios luminosos, exhibidores punto de venta, reconocimientos y decoración,entre otros.

Dentro de las ventajas que obtenemos en el corte con láser es que el corte en los bordes es preciso, muy liso y realmente no necesita pulirse después de realizado el corte.
 

Cuando corte acrílico trate de evitar el reflejo del rayo tanto como sea posible. Si existe reflejo la calidad del corte en los bordes puede no ser muy satisfactoria. 

Corte laser en el taller de la Universidad Javeriana

Corte làser de las piezas en acrilico neón

Corte Manual en la Sierra sinfín (taller de la universidad Javeriana)
El proceso de grabado y el orificio del centro requerían exactitud para que las piezas encajaran, razón por la cual se llevo a cavo en el corte láser.

El corte de las 8 piezas en el acrílico morado fueron realizados manualmente, por lo cual tuvo varios procesos posteriores para su mejoramiento.

El primer paso fue pulir los bordes de la pieza, los residuos mas grandes fueron lijados en la pulidora de mesa, el resto del trabajo de realizo con ayuda del mototool con su accesorio de lija circular.


La siguiente etapa requirió la elaboración de una lija circular para lograr pulir las curvas de las 8 figuras.

Los agujeros interiores también fueron lijados para mejorar su aspecto.

Posteriormente usamos el bisturí para perfeccionar el borde y retirar los residuos que dejo la lija.


Para brillar los bordes utilizamos la cabeza de algodon del mototool que es muy suave y proporciona un buen acabado rápidamente.


Aplicamos brillametal en la superficie de las 8 flores para mejorar el aspecto de la superficie, ya que durante todos los procedimientos a sido maltratada.


Aunque estas piezas fueron cortadas a láser podemos pulir sus bordes con el bisturí para dejarlos mas uniformes y brillantes.
Podemos aplicar brillametal en los bordes de la pieza para brillarlos.

Aplicamos el producto igualmente en toda la superficie para retirar las manchas y algunos defectos que quedan durante el corte a láser.

Dejamos secar por lo menos 20 minutos para asegurarnos de que el producto se adhiera y obtengamos mejores resultados.

Utilizamos la herramienta de algodón del mototool nuevamente para pulir los bordes.


Después de brillar las piezas podemos lavarlas con crema dental para retirar la grasa del brillametal y la suciedad.

Secamos las piezas individualmente para evitar que se rocen y rayen entre ellas.


Los anillos tambien podemos limpiarlos con alcohol o lavarlos para retirar la suciedad que quedo durante el corte láser.
Pegamos todas las piezas y dejamos secar


Producto terminado


La etapa final es pegar todas las piezas con el cloruro y dejar secar. Primero hay que pegar la base (las dos partes del tronco) posteriormente dejamos secar y pegamos los anillos a las flores, el ultimo proceso es pegar las flores al tronco y el proyecto estará terminado.

Aprendizaje: Por medio de este ejercicio aprendi a manejar el acrilico, conoci los procedimientos de corte y grabado en acrilico, manual y mecánicamente. Logre elaborar un modelo virtual tridimensionalmente de las mismas características de mi modelo formal. Aplique los procedimientos de lijado, pulido y pegado de un material tan delicado como el acrílico.

Conclusiones: 
  • El procedimiento de corte del acrilico es bastante delicado, durante el corte laser el material se alcanzo a fundir en las areas cercanas al corte por la intensidad del calor, así mismo se mancho un poco.
  • Durante el corte con la Sierra sinfín el material se fracturo en 2 ocasiones pues realice el corte muy cercano a las perforaciones que había hecho a láser previamente, así mismo la lámina se rayo pues la superficie de la máquina es bastante áspera, de modo que se debe usar una tabla de mdf debajo o una superficie que soporte el material. 
  • Al armar el modelo observé que la lámina de 3 mm no era homogénea y tenia partes un poco mas delgadas lo cual impide un resultado perfecto al realizar el ensamble de las piezas.
  • El brillametal nos permite darle un mejor acabado a las piezas pero no garantiza el retiro de los rayones sobre las piezas, por ello debemos ser cuidadosos de no rayar el material durante todos los procedimientos.
  • El algodón del mototool es una herramienta excelente para pulir los bodes de las piezas y dejarlos brillantes.
  • No debemos oprimir la Jeringa al aplicar el pegante pues obtendremos un exceso de material.


Videos de procesos similares

http://www.youtube.com/watch?v=N_ZCDpbRjGc&feature=related  Trabajando acrilicos
http://www.youtube.com/watch?v=lPCmEnmhZho  Corte láser
http://www.youtube.com/watch?v=r2gd0zI-uPA  Doblado de acrilico



Bibliografia

http://www.paginasamarillas.com.co
es.wikipedia.org/wiki/Acrílico
http://www.misrespuestas.com
www.acrilicoscolombia.com/
www.acrylit.com.co/
www.elportaldelacrilico.com/
www.diacrilicos.com/
http://www.rayjetlaser.com