La maquinaria se encuentra actualmente en proceso de instalación y calibración, y se espera que a partir de enero de 2021 comience su periodo de “marcha blanca”. Académicos, investigadores, estudiantes y la industria en general se verán beneficiados con esta tecnología de última generación. Ampliando su capacidad tecnológica, y manteniéndose en la vanguardia de la fabricación digital, el Centro de Innovación de la Facultad de Ingeniería, adquirió una nueva impresora 3D capaz de realizar trabajos con metal como materia prima, la Metal X de Markforged. Este nuevo equipamiento llega a complementar las maquinarias de última generación presentes en el Laboratorio de Prototipado y aumenta las soluciones ingenieriles de la Universidad de Santiago y la industria. Casi un año de gestiones e intensos trabajos sostuvieron el Centro de Innovación y la compañía especializada en manufactura aditiva, representantes oficiales de Markforged en Chile, Tresdp. Estas relaciones estratégicamente bien constituidas derivaron en la compra de la primera impresora Metal X del país, maquinaria que cuenta con todos los estándares internacionales en su campo y que poco a poco ha ido potenciando distintas industrias a lo largo del mundo por medio de la creación de nuevas piezas e instrumentos de metales. El Director del Centro de Innovación, Alejandro Gutiérrez, comentó que este proceso de adquisición se definió minuciosamente bajo las necesidades y exigencias que requiere la actividad industrial, posicionándolos como actores capacitados para realizar trabajos de fabricación digital de alta complejidad. “Se realizó una evaluación de tres tecnologías donde logramos concluir que la Metal X con sus filamentos y post-proceso, nos permite dar una mayor flexibilidad en la impresión de piezas metálicas que son acorde a las necesidades que presenta el mercado. Gracias a los trabajos colaborativos y las buenas gestiones realizadas en conjunto, realizamos los procesos administrativos con gran celeridad, lo que nos permitió contar con esta impresora que es de punta”. Esta tecnología promete ampliar las barreras de la ingeniería por medio de las distintas aplicaciones existentes en la fabricación digital “tradicional”. Todas las características y ventajas ya existentes en la manufactura aditiva, son replicables en la impresión 3D de metales, y esto se logra gracias a la versatilidad que presenta este tipo de material de trabajo. Mejor performance, reducción de costos, optimización en los tiempos de producción, aumento de flexibilidad y procesos más certeros y eficientes, se desprenden de esta maquinaria. Las expectativas del Centro de Innovación, con esta compra, apuntan a brindar nuevas herramientas y acercar las tendencias tecnológicas al ecosistema universitario y a su entorno que requiere de soluciones de esta categoría. “Esta tecnología contribuirá para el conocimiento de esta tecnología y su aplicación a satisfacer necesidades de nuestros investigadores, estudiantes y nuestra industria. Esto nos da una alta expectativa para resolver problemas reales en los distintos sectores productivos del país”. “La impresora y sus componentes ya se encuentra instalada y en etapa de precomisionamiento. Esperamos que en enero entremos en fase marcha blanca”, agrega Gutiérrez sobre la fecha tentativa que tiene el Centro para comenzar a realizar trabajos y recibir requerimientos ingenieriles por parte de la academia y la comunidad. Metal X de Markforged La Impresora Metal X contempla una estación de lavado Wash-1 y un horno de sinterizado Sinter-2. De esta manera, las piezas y elementos trabajados reciben su correspondiente proceso de cuidado y post tratamiento conservando la integridad y solvencia del material utilizado. Esta tecnología es capaz de trabajar un número de materiales 100% metálicos, esta particularidad, la hace ideal para la producción de piezas y partes finales que pueden ser usadas en cualquier tipo de industria. Los principales materiales metálicos que pueden ser utilizados con este sistema son los aceros de herramientas, acero inoxidable, inconel, titanio e incluso cobre puro. Silvio Bertonati, Ingeniero de aplicaciones de Tresdp y técnico de instalación de Markgforged en Chile, comenta que la tecnología permite expandir y utilizar materiales de mayor resistencia dentro de la fabricación digital haciéndola más adaptable a los actuales requerimientos de la industria. “Tener la capacidad de usar materiales metálicos claramente es un aspecto importante. Estos cierran la brecha entre una herramienta de desarrollo y una herramienta industrial, entregando las ventajas de la manufactura aditiva a un ámbito industrial que es cada vez más innovador y exigente”. La Metal X, permite desarrollar creaciones que contengan mayor resistencia que las realizadas por medio de impresoras 3D tradicionales. Los objetos creados con esta tecnología pueden ser desplegados en un número de ambientes industriales indeterminados sin la preocupación de que fallen, puesto que su fabricación responde de la misma manera que sus contrapartes metálicas, elaboradas con medios tradicionales. El ingeniero comenta que esta máquina es la 2ª en la región y la primera en Chile, destacando que este tipo de tecnologías más autónomas permiten que instituciones e industrias adopten cambios de una forma mucho más activa y rápida, permitiendo así que regiones con menos capacidades productivas se eleven y se acerquen a potencias más desarrolladas en este ámbito. “El laboratorio de prototipado claramente gana una herramienta que es muy deseable en un ambiente industrial y académico, pues puede entregar mejores resultados a sus colaboradores y entregar mejores competencias a sus alumnos. En el futuro los ingenieros, diseñadores y técnicos no se preguntarán cómo fabricar una pieza que diseñaron, se preguntarán cómo diseñar una pieza para poder imprimirla en 3D”, concluyó Bertonati. Por Cristian Contreras
Con participación internacional culmina exitoso Ciclo de Charlas sobre Manufactura Aditiva del Centro de Innovación
Los costos asociados en la fabricación digital y criterios para desarrollar piezas en impresión 3D fueron analizados en nuevo webinar impulsado por la Academia de Prototipado del Centro. Gran convocatoria hubo a lo largo de las presentaciones. A mediados de octubre se desarrolló el cuarto y último webinar correspondiente al Ciclo de Charlas sobre Manufactura Aditiva del Centro de Innovación. En esta jornada, los Aspectos Económicos y Técnicos de la Impresión 3D para la industria, fueron abordados por ingenieros de carácter internacional dando así término a una excelente serie de presentaciones que obtuvo 430 registrados a lo largo de su desarrollo. Concluyendo lo que fue casi un mes de conocimientos sobre fabricación digital, Lorena Victoria Durán, Encargada de Diseño y Prototipado del Centro de innovación, fue la anfitriona de esta nueva actividad que tuvo a Silvio Bertonati, Ingeniero de Aplicaciones de TresDP y Kevin Smith, Ingeniero de Aplicaciones Senior en Markforged USA, como los relatores principales de una cátedra que puso en la palestra el escenario y consideraciones de la impresión 3D a nivel de industria. Comenzando la primera parte de la presentación, Bertonati hizo un repaso del contenido visto previamente en las otras exposiciones, y dio a conocer los parámetros y consideraciones a implementar para determinar una función de costos asociados a la manufactura aditiva, tal cual se presenta en otros procesos productivos insertos en la sociedad. “En mi proceso de manufactura voy a tener el costo de los materiales, mi mano de obra, la depreciación de los equipos. Todas esas cosas que se agregan y yo eventualmente puede extraer una función de costos real a todo mi proceso de manufactura. Tenemos que saber cuáles son los puntos que más costos están aportando”, detalló Silvio. De esta manera, el ingeniero de aplicaciones destacó que se debe conocer y considerar variantes que tratan sobre el desgaste de los elementos consumibles, gastos de electricidad, precio de mano de obra y post-procesos, entre otras cosas. Todos estos elementos necesitan ser cuantificados y evaluados con su correcta precaución para tener una función de costos que ayude a comparar estos procesos de manufactura aditiva. Así también, Bertonati demostró el por qué implementar manufactura aditiva en los procesos productivos de las industrias es beneficiosos hoy en día, considerando así la celeridad que presenta este tipo de fabricación, la priorización de funciones que presenta la elaboración sobre la forma de los productos realizados, la atención de ser más que un elemento de producción sino más bien de asistencia dentro del producto final, la reducción de costos, la personificación masiva, y las iteraciones rápidas y sin coste asociado al avance que exhibe la innovación. Por su parte, Kevin Smith, estuvo a cargo del segundo segmento de la presentación enfocándose en dar a conocer los criterios para utilizar una pieza impresa en metales dentro de las aplicaciones de la industria, destacando la tecnología y presencia a nivel mundial que tiene Markforged con su impresora de metales, Metal X. Criterios sobre el tamaño de las piezas, la geometría de estas, las descripciones de los tamaños, los materiales y las consideraciones económicas, fueron estimados por el relator, definiendo así, el mejor lugar para utilizar las piezas diseñadas con esta tecnología de manufactura avanzada de metales, y sugiriendo la tecnología, para su uso en elementos complementarios dentro del actividad cotidiana. “Imprimir herramientas, o accesorios es muy buena opción para utilizar el sistema de impresión de la Metal X. Hay elementos que ocupamos de un lugar a otro mientras desarrollamos distintas operaciones y este tipo de creaciones toma menos tiempo en la confección a diferencia de otros procesos de manufactura que son utilizadas de una manera más masiva”, comentó el ingeniero estadounidense. Sobre cómo evaluar una pieza para imprimir en un proceso de manufactura aditiva, Smith comentó que es fundamental desarrollar un trabajo en equipo donde se hace necesario tomar en cuenta a cada involucrado que esté familiarizado con el producto a realizar, aprovechando así la expertise de cada miembro de la organización. “Consideren al equipo de ingenieros que puede tener una visión especial de cómo solucionar un problema de manera más rápida. Al equipo de línea de supervisión que son quienes están afuera viendo los problemas día a día a día junto a los operadores, a los de mantención que pasan días completos junto a las maquinarias y también a los de aseguramiento de calidad”. Ya culminando la actividad, vino la parte de cierre del ciclo de charlas, donde el gerente regional LATAM de Markforged, Jefferson Stutz, destacó la colaboración realizada con el Centro de Innovación haciendo hincapié en la importancia de comenzar este espacio de formación y capacitación sobre la manufactura aditiva en Chile. “Hemos trabajado junto con TresDP y la Universidad de Santiago de Chile, porque entendemos que esta tecnología y nuestra empresa puede cambiar la mentalidad de los estudiantes de ingeniería para estar preparados para los desafíos de la industria. La manufactura aditiva no es un futuro, es una realidad y eso está cambiando la forma de cómo la industria funciona “, dijo Stutz. Por su parte, el director del Centro de Innovación, Alejandro Gutiérrez, quiso agradecer a los participantes en lo que fueron estas cuatro jornadas dedicadas a la manufactura aditiva, resaltando este tipo de sociedades entre la academia y la industria, como la vitrina perfecta para acercar a la comunidad educativa a las últimas tecnologías que marcan tendencia en el mundo de la fabricación digital e innovación. “Es muy importante generar estas instancias de conocimientos que ponen en la palestra los temas que marcan la pauta en el área de la innovación y prototipado, y que apuntan a los principales desafíos de la denominada industria 4.0”, destacó el también Vicedecano de Investigación, Desarrollo y Postgrado de la Facultad de Ingeniería, dando así término a este Ciclo de Charlas sobre Manufactura Aditiva. Si te perdiste las charlas o quieres volver a verlas, puedes revisar cada una de ellas apretando el botón a continuación. Por: Cristian Contreras
Tecnologías y criterios para la impresión 3D de metales fueron analizados en webinar sobre manufactura aditiva del Centro de Innovación
La optimización topológica y el diseño generativo son dos de las consideraciones que debe tener una pieza fabricada tridimensionalmente en su proceso de diseño. El tercer webinar del ciclo de Charlas sobre Manufactura Aditiva, organizado por el Centro de Innovación y las compañías especializadas del rubro, Markforged y TresDP, reunió a la comunidad universitaria y creadora en torno a uno de los principales avances tecnológicos que presenta la fabricación digital, la Impresión 3D de Metales. Como ha sido la tónica de estas actividades, Lorena Victoria Durán, Encargada de Diseño y Prototipado del Centro de Innovación, ofició de host y dejó abierta la instancia para que Silvio Bertonati, ingeniero de aplicaciones en TresDP y representante de ventas de Markforged en Chile, y Sebastian Oportus, Director de proyectos e ingeniero de aplicaciones de Markforged en Chile, realizaran su exposición que presentó el impacto y los avances de la Impresión 3D de metales en las líneas productivas de la industria. La charla comenzó haciendo un recuento sobre los procesos utilizados para manufacturar de forma aditiva piezas metálicas. De esta manera, Bertonati, presentó las tecnologías a utilizar para la impresión 3D de metales donde procesos como el Sinterizado Selectivo por Láser(SLS), La Inyección de Aglutinante (Blinder Jetting) y la Manufactura Aditiva por rayo de electrones (EBAM) se destacan para el desarrollo a estos procesos. Este método de manufactura de metales tiene impacto severo en el desarrollo de las cosas que se utilizan en la vida diaria. Los mismos beneficios que se pueden ver en la fabricación digital “tradicional”, son replicados y amplificados en este proceso. “Todas las ventajas que yo puedo encontrar en la impresión 3D se pueden ver reflejadas a esto ya que se puede utilizar un material tan versátil como lo es el metal. Yo tengo mejor performance, Reducción de Costos, mejores tiempos de la producción, Aumento de Flexibilidad y Procesos más certeros y eficientes” expresó el ingeniero de Aplicaciones de TresDP. Como ya había sido visto en las jornadas anteriores, Bertonati realizó una revisión de la tecnología FDM, proceso por el cual un filamento plástico, por lo general, es fundido y depositado en capas transversales generando así lentamente un volumen tridimensional. Esta misma tecnología puede ser utilizada en metal con algunas consideraciones que van desde el diseño hasta los materiales utilizados. “¿Por qué utilizar FDM? Porque es un método con mayor versatilidad que nos permite crear piezas completamente encapsuladas, es un proceso que se pueden utilizar varios materiales, energéticamente es menos intenso ya que gasta tanta energía como un computado, y los costos son menores ya que no tiene los costos de transportes que tienen las otras tecnologías”. Por su parte Sebastián Oportus hizo un repaso sobre los aspectos de diseño requeridos para fabricar piezas en tres dimensiones las cuales también se aplican para la impresión 3D de metales y las que según lo expuesto deben tener ciertas consideraciones para que su utilización y desarrollo logren cumplir con los estándares de la industria. “Dentro de lo que es el diseño de piezas para impresión 3D, hay que entender que no es el mismo tipo de manufactura que la tradicional. Las piezas no se comportan igual mecánicamente, por lo tanto, hay que tener consideraciones que nos permitan generar piezas en 3D de manera exitosa y que se desempeñen igual o de mejor manera que las utilizadas en la manufactura tradicional”. Una de las consideraciones a tener en cuenta, al momento de diseñar una pieza, es la optimización topológica, esta, según lo expuesto, busca que la distribución de un material en un componente sea óptima respecto a algún criterio predeterminado como, por ejemplo, minimizar la energía interna de formación, lo que significa maximizar la rigidez de la pieza o minimizar esfuerzo dentro de la estructura. Así también, el diseño generativo, es otro de las atenciones que debe tener una pieza al momento de su conformación. “Este es un proceso de búsqueda de formas que imita el enfoque evolutivo de la naturaleza para aplicarlo al diseño. Básicamente es un sistema que permite decirle a un computador qué quiero logar o qué problema quiero resolver para que este se encargue de diseñar una solución. Acá nos podemos valer mucho de lo que significa los avances tecnológicos”, comentó Sebastián. La jornada concluyó con la presentación de casos de estudios y éxito desarrollados en la industria a través de la utilización y desarrollo de la impresión 3D de metales y con la ya tradicional sección de preguntas de cada convocatoria. Por: Cristian Contreras
Beneficios y complementos de la Impresión 3D marcaron el inicio del Ciclo de Charlas sobre Manufactura Aditiva del Centro de Innovación
Expositor de reconocida empresa de manufactura digital chilena desarrolló exposición orientada a acercar e inducir a la gente sobre los aspectos básicos de las nuevas tendencias de elaboración mundial. Definiciones y características de las tecnologías fueron vistas en este webinar inicial. Más de 150 personas se reunieron para conocer todos los detalles sobre la impresión 3D en el inicio del Ciclo de Charlas sobre Manufactura aditiva desarrollado por la Academia de Prototipado del Centro de Innovación en conjunto de las compañías especializadas del sector Markforged y TresDP. Esta actividad es la primera de cuatro presentaciones que buscan acercar la comunidad universitaria y al público en general al mundo de la fabricación digital. El webinar “Introducción a la Impresión 3D” tuvo como moderadora a la Encargada de Diseño y Prototipado, Lorena Victoria Durán, y contó con la participación del Vicedecano de Investigación, Desarrollo y Postgrado y Director del Centro de Innovación, Alejandro Gutiérrez, el Director del área de Fábrica Digital en TresDP, Felipe Roa y el Encargado del Laboratorio de Prototipado del Centro de Innovación, José Arias. Durante el inicio de la actividad, el Director del Centro de Innovación, dio las palabras de bienvenida al público asistente agradeciendo su participación y resaltando esta nueva instancia que pone en la palestra a la manufactura y sus avances logrados a lo largo de la historia de la humanidad, destacando el constante desarrollo que ha tenido esta actividad. “La manufactura ha ido permanente evolucionando en la historia. Para ello, es necesario contar con maquinarias altamente sofisticadas y además con desarrollo muy complejo para lograr obtener grandes resultados de fabricación. Por lo tanto, la sistematización de este desarrollo es fundamental, donde las máquinas y procesos en conjunto con el hombre se unen con la misión de mejorar las condiciones de vida de nuestra sociedad”, dijo Alejandro Gutiérrez. Por su parte, Felipe Roa, relator principal de la convocatoria, entró de lleno con su presentación “Introducción en la Impresión 3D”, capítulo fundamental del Ciclo de Charlas que tuvo como objetivo orientar e inducir a la gente sobre los aspectos básicos de la fabricación digital y la impresión 3D. De esta manera, el profesional, hizo un repaso sobre los inicios de la historia de la manufactura, destacando los episodios de mayor trascendencia en cuanto a los avances de la actividad, mencionado las revoluciones industriales, en donde la manufactura aditiva comienza su participación en los años 90 con la denominada cuarta revolución, acuñando conceptos como IoT, Big Data y Globalización. Bajo este marco, Felipe comentó que “la fabricación digital es una serie de procesos de fabricación basada en maquinaria automatizada por medio de Control Numérico Computarizado. Esto con la finalidad de reducir costos y maximizar ingresos. Esta nos permite explorar nuevas posibilidades geométricas y acercarnos de la mejor manera a la evolución de la naturaleza, siendo una manera que permite al ser humano desafiar la evolución”, destacando la utilización de los softwares CAD, CAM y CAE para su implementación. Dentro de la presentación, se realizó una comparativa entre las líneas de producción de la manufactura tradicional y la manufactura digital donde el costo inicial de producción, origen fabril, logística e iteraciones difieren una de otra, destacando la rapidez de elaboración y el menor costo de fabricación de la tecnología aditiva. Así también, se dio una mirada global sobre los sistemas de fabricación existentes desprendiéndose los términos de conformativos, sustractivos y aditivos, siendo estos dos últimos pertenecientes al apartado digital. “La manufactura aditiva es el conjunto de tecnologías que permite la manufactura de objetos, por medio de la adhesión consecutiva de capas de un determinado material. Este puede estar en estado sólido o líquido, pero será el proceso físico o químico el que determinará la creación de cada capa y por consecuencia su forma final”, destacó el expositor. Son varias las tecnologías aditivas existentes en el mercado que en el año 2015 fueron normadas por la ISO/ASTM 52900, siendo estas categorizadas y estandarizadas en 7 distintos tipos de impresión 3D: FDM, SLA, DLP, MSLA, SLS, MJ y DOD. “Entre los beneficios de la manufactura aditiva está que nos permite reducir tiempos de fabricación pensando en el primer proceso y en la innovación. La impresión 3D nos permite equivocarnos rápido, nos permite equivocarnos lo antes posibles, y eso, a su vez, permite aumentar la iteración, las posibilidades dimensionales y reducir la cadena de suministros y stock. Hay cosas que en impresión 3D sí se puede realizar, y en otros sistemas, no”, dijo Roa finalizando parte de su exposición. Luego de la presentación del representante de TresDP, Lorena Victoria, realizó un breve repaso sobre las capacidades técnicas con las que cuenta el Laboratorio de Prototipado del Centro de Innovación, destacando los artefactos especializados de manufactura aditiva, manufactura sustractiva y Escáner 3D. Maquinarias que han sido adquiridas con el fin de ser un facilitador para las distintas ramas de la universidad las cuales necesiten del desarrollo de algún producto que requiera de un proceso de alta complejidad tecnológica. “Este Centro y el Laboratorio nacen con el objetivo de ser un complemento para los distintos laboratorios que existen dentro de la universidad, y así potenciar y complementar los desarrollos tecnológicos que se ejecutan con metodologías de prototipado y nuevas tendencias tecnológicas. Por lo mismo se integra la disciplina del diseño como colaborador para la ingeniería, otras facultades de la universidad y la industria en general”, comentó Durán. Ya culminando la jornada, José Arias y Felipe Roa, presentaron los casos de estudios desarrollados tanto por el Centro como la compañía de manufactura aditiva, dando a conocer trabajos de impresión 3D fabricados para distintas industrias donde se destacan elementos realizados para el área de la salud, minería, museografía y música entre otras. “Contamos con varias maquinarias, desde que inauguramos el Centro de Innovación hemos hecho bastantes proyectos, productos apoyando a emprendedores, académicos y también empresas. Una de las solicitudes más reciente fue realizada por el Lictex en donde se realizó la impresión 3D de una cabeza con las dimensiones específicas paras poder cumplir con la
