UNIVERSIDAD AUTONOMA DE OCCIDENTE

Facultad de Ingeniería Diseño Biomecánico asistido por computador.

II Periodo de 2017

CREACIÓN DE PIEZA MEDIANTE SECCIONAMIENTO Y CORTE LASER

Daniela Gil, Daniela Arias, Diana Marín, Daniel Valderrama.

INTRODUCCIÓN

El modelado 3D, describe es el proceso de crear objetos tridimensionales virtuales usando tecnología de computo. Es comparable a esculpir modelos de yeso con martillo y el cincel, pero en este proceso se usa la computadora con el mouse y el teclado, a través de los programas de cómputo 3D que manejan superficies y sólidos, o también haciendo uso de escáner que permiten obtener un sinfín de imágenes en 3D de cualquier objeto, persona o animal.

Hay un software que permite pasar de una imagen 3D a una imagen 2D llamado Slicer para Autodesk® Fusion 360 el cual corta y convierte modelos 3D en patrones 2D que puedes cortar de cualquier material plano. Slicer for Fusion 360 también crea instrucciones en 3D con las que puedes interactuar para ayudar a construir un modelo.

Slicer for Fusion 360 se puede usar de forma independiente o como un complemento para Fusion, y le permite usar diferentes técnicas de construcción para construir su modelo en función de las divisiones en 2D y las instrucciones de ensamblaje animadas.

La modotología usada en el desarrollo del prototipo cuenta con las siguientes etapas:

1. Escaneo de una parte anatómica del cuerpo, en nuestro caso la mano con parte del brazo.2. Moldeamiento de la imagen 3D obtenida anteriormente en el software Meshmixer.3. Creacion de pieza mediante seccionamiento y corte laser en el software Slicer para

Autodesk® Fusion 360.

PROCESO DE CREACIÓN

1. Escaneo de una parte anatómica del cuerpo, en nuestro caso la mano con parte del brazo:

El escaneo de la pieza anatómica se realizó en el laboratorio FAB LAB de la Universidad Autónoma de Occidente – Cali mediante el escáner 3D shininc 3D. Primero se hizo las conexiones y encendido del escáner como se muestra en la Figura #1.

Figura # 1 – Conexión del escáner 3D.

Para hacer la toma de la parte anatómica se debe abrir el software gratuito FaxSCAN en el computador. Luego se debe poner la referencia Figura #2 cerca a la parte donde se va a escanear es nuestro caso se pone cerca al codo.

Figura #2 – Marco de referencia

Se inicializa el escáner y se prevé a escanear la parte anatómica, se hace un disparo para orientar el escáner con el sistema de referencia. A medida que se escanea va apareciendo en el computador una nube de puntos mostrado en la Figura #3.

Figura #3 – nube de puntos en el computador.

Al tener la captura en el software faxSCAN se hace el proceso de nube de puntos en el cual se borra los puntos que no hacen parte de la parte anatómica, se renderiza en sólido, se crea una superficie RBF la cual da origen a la interpolación del escaneo.

2. Moldeamiento de la imagen 3D obtenida anteriormente en el software Meshmixer.

En este proceso se hace la reparación de la nube de puntos obtenidas en el escaneo 3D, con el fin de realizar la edición del archivo se usa el software gratuito Meshmixer. Primero se importa el archivo STL permitiendo ver el archivo creado, con las propiedades del software se puede editar el modelo 3D obtenido de la mano anatómica, Ver Figura #4.

Figura # 4 – Edición de la parte anatómica en Meshmixer.

Luego de editar el archivo se lleva al software SOLIDWORKS se creó una Malla la cual dio origen a un sólido, Ver Figura #5.

Figura # 5 – Creación de malla y solido en SOLIDWORKS

3. Creación de pieza mediante seccionamiento y corte laser en el software Slicer para Autodesk® Fusion 360.

En el proceso de fabricación digital de la parte anatómica se usó el software Slicer el cual permite el seccionamiento del sólido obtenido anteriormente. En este software se puede hacer configuraciones

como gruesor del material, determinar la técnica, se puede modificar la escala, entre otras propiedades que se pueden modificar, Ver Figura #6.

Figura #6 – creación de seccionamiento de la parte anatómica usando SLICER.

Para hacer el corte de láser se seleccionó él material MDF de 3mm, previo se sacaron permisos para hacer uso de la cortadora láser HSLE 0906 ubicada en el FABLAB de la Universidad. El archivo se debe guardar en el formato dxf, Ver Figura #7.

Figura #7 – Archivo en formato dxf.

A continuación se dispuso en la cortadora láser el MDF y esta hizo su trabajo, Ver Figura #8.

Figura #8 – Proceso de la cortadora láser.

Del proceso de anterior se obtuvo las piezas que se ven la Figura #9.

Figura #9 – Piezas de la parte anatómica.

Teniendo en cuenta el software SLICER se fue armando la mano con la piezas mostradas en la figura anterior, Ver Figura #10, 11 y 12.

Figura #10 – primera parte del armado.

Figura # 11 – Continuación del armado.

Figura #12 – Seccionamiento casi armado.

Luego de tener todas las piezas armadas se obtiene el modelo físico de la pieza final, Ver Figura # 13.

Figura #13 – Pieza creada en Físico.