Impresión 3D para mecatrónica con fines docentes
Description
Impresión 3D para mecatrónica con fines docentes
Trabajo fin de Máster
Máster Oficial en Gestión y Tecnologías de Procesos de Negocio Universidad de Granada
Impresión 3D para mecatrónica con fines docentes
Tecnología interdisciplinar
La formación es imprescindible para
el éxito de un proceso de negocio
Mi experiencia como docente
Evolución tecnológica
Compartir recursos
2. Objetivos
Estudio de los sistemas de impresión 3D,
tanto a nivel Software como Hardware
Propuesta de material docente
adecuada al nivel de la industria actual
Análisis de la industria en el momento actual
3. Introducción
Organización del trabajo
Introducción a la impresión 3D para
mecatrónica con fines docentes
Combinación lógica de disciplinas
Tecnologías innovadoras con muchas posibilidades en educación
Visión general de las tecnologías
4. Historia de la impresión 3D y la mecatrónica
La impresión 3D de una copa a una aeronave
1983 Charles Hull, cronologías 3d Systems
Cronologías por décadas, evolución tardía
cuando caducan patentes
La mecatrónica en el mundo de la impresión 3D
Armonizar componentes mecánicos
En mecatrónica aumentan disciplinas (diagrama de Venn)
5. Tecnologías implicadas
Avances en licencias de código abierto en educación
Tipos de manufactura o fabricación de objetos
Sustractiva
Aditiva
Híbrida
Moldear por fundicón
Tecnologías en los métodos de impresión 3D
Modelado por deposición fundida (FDM)
Fabricación por haz de electrones (EBF3)
Sinterizado directo de metal por láser (DMLS)
Fusión por haz de electrones (EBM)
Sinterizado selectivo por calor (SHS)
Sinterizado selectivo por láser (SLS)
Proyección aglutinante (DSPC)
Laminado de capas (LOM)
Estereolitografía (SLA)
Fotopolimerización por luz ultravioleta (SGC)
Consumibles
PLA
ABS
PETG
NAILON
TPE
PC
Tipos de aplicaciones en las fases de impresión 3D
Octoprint como software para una granja de impresor
RASPBERRY PI + cámara + impresora 3D
Formatos digitales en la impresión 3D (.STL y .GCODE)
STL: describe solo geometría de superficie de objeto tridimensional
GCODE: lenguaje de programación de control numérico CN, con
intrucciones de cómo moverse, que la impresora lee e intérpreta
Bibliotecas online de impresión 3D
Bibliotecas y mercados
Tipos de licencias
Thingiverse en educación
Arduino
Educación con filosofía 'learning by doing'
Oficiales y compatibles
Uno, Zero, Mega
Freeduino, Zigduino, Funduino, ...
Licencia Open Source
Plataforma IDE
Raspberry Pi
Menos modelos
1A, 1B, 1B+, 2B, 3B, 3B+, 3A+, 4B
Licencia de Hardware de "Pi Fundation", y software Raspbian open source
6. Análisis de la industria
Conocer reportes económicos y tendencias, de tecnologías en evolución
Análisis de empresas que usan tecnología de impresión 3D
crezca de 9.9 mil millones de dólares en 2018 a 34.8 mil
millones en 2024, a una tasa compuesta anual del 23.25%
Crecimiento proyectado en mercado de servicios, en la demanda
de diseño y fabricación a medida, con un crecimiento rápido en
áreas como medicina, sector aeroespacial y de automoción
Mercado de escritorio con margen de crecimiento y hábitos ecológicos
Tecnologías mas utilizadas en servicios, la fusión de lecho de polvo
(DMLS, EBM, SHS, SLM).
Las región de América del Norte es actualmente la que posee mas presencia en este mercado, pero
las previsiones hacia adelante en el tiempo, hacen que Europa y APAC la igualen en 2024
Expansión mediática, y en educación ayudada por empresas
Análisis de empresas que usan tecnología de
microcontroladores
Crecimiento de microcontroladores, destacando los DSP frente a los MCU e IP Core
Estimación de $ 41.69 mil millones para 2020, creciendo a
una tasa compuesta anual de 6.96% de 2014 a 2020.
Los microcontroladores son la columna vertebral de todos los sistemas y
productos que los consumidores modernos en la vida cotidiana
Estado de mercado y tendencias
Comercialización de Impresora 3D de metal
Adquisiciones entre empresas (implantes dentales, aeronáutica)
Sectores en producción de impresión 3D
Automoción, alimentación, medicina, defensa, aeroespacial, educación, arte, arquitectura
Caso "The Liberator" arma de fuego
Google Trends
Curva de Gartner
Impresión 4D (material hidrogel emula plantas en agua) , Impresión bloques grandes (construcción), impresión en el espacio (NASA en vacio)
EEUU principal uso impresión 3D, pero China y Japón con mayor crecimiento
7. Propuesta de material docente adecuado al nivel de la industria actual
Objetivos didácticos
según BOE en la Orden ECD/1361/2015, de 3 de julio
Analizar, comprender, resolver, etc.
Relación con el Curriculo
CL, CMCT, T, CD, AA, CSC, SIEE, CEC
Organización Espacial y temporal
Unidad básica como modelo de 12 sesiones en 6 actividades
Unidad didáctica de impresión 3D
1 Presentación. 2 Manejo software
modelado 3D. 3 Diseño pieza a modelar.
4 Impresión de prototipo. 5 Elaboración
de presentación. 6 Exposición del trabajo
Continuar con diseños de unidades didácticas para
completar mecatrónica con piezas impresas en 3D
Continuar con diseño de unidades didácticas de
monjate y configuración de impresora 3D
Continuar con unidad didáctica de
OCTOPRINT, monitorización impresora 3D