Glosario de términos 3D
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ASTM
"American Society for Testing Materials". Es un organismo de normalización de EEUU. La ASTM está entre los mayores contribuyentes técnicos del ISO, y mantiene un sólido liderazgo en la definición de los materiales y métodos de prueba en casi todas las industrias, con un casi monopolio en las industrias petrolera y petroquímica.
CAD
"Computer Aided Design". Diseño asistido por ordenador. Los programas de CAD son primer paso del proceso de fabricación aditiva ya que la pieza debe ser diseñada para que la máquina la impresora 3d la produzca.
CAE
"Computer Aided Engineering". Ingeniería asistida por ordenador. El software CAE ofrece herramientas de análisis para ingeniería, como determinar la integridad estructural de un diseño o su capacidad para transferir calor.
CAM
"Computer Aided Manufacturing". Manufacturado asistido por ordenador. Típicamente, el término se refieren a sistemas que utilizan información de la superficie para manejar máquinas de control numérico, como prensas o tornos, para fabricar piezas, moldes y troqueles.
CNC
"Computer Numerical Control". Control numérico. Las máquinas equipadas con sistemas de control numérico incluyen prensas, tornos y sopletes.
DLP
"Digital Light Processing" o "Procesado digital de la luz". EL corazón de cada sistema DLP es un semiconductor óptico conocido como chip DLP desarrollado por Dr. Larry Hornbeck en 1987 para Texas Instruments, y sigue siendo el único fabricante de esta tecnología, aunque muchos productos de mercado autorizados están basados en sus circuitos integrados auxiliares.
En los proyectores DLP, la imagen es creada por espejos microscópicos (del tamaño de 1/5 parte del espesor de un pelo humano) dispuestos en una matriz sobre un chip semiconductor, conocido como Digital Micromirror Device (DMD). Cada microespejo representa un píxel en la imagen proyectada. El número de espejos se corresponde con la resolución de la imagen proyectada: las matrices de 800×600, 1024×768, y 1280×720 son algunos de los tamaños comunes de DMD.
Dureza
La noción dureza se define generalmente como la resistencia de un material contra la penetración de un cuerpo más duro, y en este contexto mediante micropenetración de una punta. En el área de los materiales plásticos se aplican varios métodos de ensayo.
Dureza, Rockwell
La dureza o ensayo de dureza Rockwell es el más usado para método para determinar la dureza debido a que es muy simple de llevar a cabo y no requiere conocimientos especiales. Se pueden utilizar diferentes escalas que provienen de la utilización de distintas combinaciones de penetradores y cargas, lo cual permite ensayar prácticamente cualquier metal o aleación. Hay dos tipos de penetradores: unas bolas esféricas de acero endurecido, y un penetrador cónico de diamante que se utiliza para los materiales más duros. Las escalas Rockwell van desde la A (Aceros tratados y sin tratar. Materiales muy duros. Chapas duras y delgadas), B (Aceros recocidos y normalizados)...hasta M,P,S,V (Metales para cojinetes y otros materiales muy blandos y delgados. Aluminio, zinc, plomo).
Dureza, Shore A
La medición de la dureza shore se basa en el siguiente principio: Un cuerpo penetrador es presionado continuamente en el material a medir con una fuerza determinada. Se mide la deformación en el punto de presión y de esta manera se obtiene el valor de la dureza del material. La dureza de penetración es inversamente proporcional a la penetración y depende del módulo de elasticidad y de las propiedades viscoelásticas del material. La forma del penetrador, la fuerza aplicada sobre él y la duración de su aplicación influyen sobre los resultados obtenidos
Las escalas más conocidas son Shore A y Shore D. El campo de aplicación comprende desde los elastómeros blandos (Shore A) hasta los termoplásticos (Shore D).
Faceta
Elemento poligonal de tres o cuatro lados que representa una parte de una malla poligonal 3D que forma una superficie o modelo. Los archivos STL (estereolitografía) utilizan facetas triangulares.
Fabricación aditiva (también procesos aditivos o tecnología aditiva)
Tecnologías utilizadas para construir modelos físicos, prototipos, componentes de mecanizado y series completas de piezas finales. En todos los casos, la fabricación se realiza directamente desde datos producidos con programas CAD, escáneres CT o MRI o datos obtenidos de sistemas de digitalizado 3D. Al contrario que las máquinas de control numérico y las fresadoras, cuya naturaleza es sustractiva, la fabricación aditiva combina líquido, composite, o materiales en capas para crear piezas imposibles de producir por ningún otro método. Basandose en delgadas secciones horizontales extraídas de un modelo informático 3D, las tecnologías aditivas producen sus modelos capa a capa en materiales como plástico, metal, cerámica y piezas de composite.
FFF
"Freeform Fabrication". Otro nombre para la fabricación aditiva.
Fotopolímero
Un fotopolímero es un polimero que "cura" o se solidifica cuando se expone a la luz, habitualmente dentro del espector ultravioleta. Estos polimeros se utilizan habitualmente en odontología y en el prototipado rápido de procesos de estereolitografía e impresión 3D.
"Heat Deflection Temperature". Temperatura de flexión bajo carga. Es la temperatura en la que un plástico o polímero se deforma bajo una carga específica.
IGES
Especificación de intercambio de gráficos inicial (en inglés, Initial Graphics Exchange Specification). IGES es un estándar de la industria para intercambiar datos CAD entre sistemas.
Impresión 3D
Variación de bajo coste de la fabricación aditiva que habitualmente es más rápida, fácil de usar, menos cara y más adecuada de usar en entornos de oficina. Las impresoras 3D se utilizan a menudo para producir modelos conceptuales para la inspección visual de una propuesta de diseño.
Ingeniería inversa
En el contexto del diseño de un producto electromecánico, la ingeniería inversa es un método de que comienza con un objeto físico y trabaja "al revés" para obtener un modelo de datos digitales.
Izod, Prueba de impacto
Los ensayos de impacto se utilizan para la determinación del comportamiento de un material a velocidades de deformación más altas. La energía perdida por el péndulo que es absorbida por la probeta durante el impacto se divide por el grueso de la probeta que da la Izod - energía del impacto expresada en julios por metro.
Manufacturado rápido
"Rapid manufacturing". La producción directa de bienes terminados mediante sistemas de fabricación aditiva.
Mecanizado
Moldes, troqueles y otros dispositivos para aplicaciones como el plástico inyectado, la termoformación, el troquelado, el estampado de láminas de metal y la forja.
Mecanizado rápido
Mecanizado dirigido por un proceso aditivo (la clave para hacerlo rápido). Los datos digitales de de un modelo sólido CAD y el proceso aditivo son dos elementos fundamentales del mecanizado rápido. Una aproximación indirecta al mecanizado rápido acelera el proceso de mecanizado utilizando patrones de la fabricación aditiva que son, por el contrario, utilizados para producir mecanizados. Otra aproximación es producir componentes de mecanizado, como inserciones de moldes, directamente desde un proceso aditivo.
Mecanizado de prototipos
Moldes, troqueles y otros mecanismos parta producir prototipos. A veces se conoce como "soft tooling."
Módulo flexural
En mecánica, el módulo flexural es el ratio entre la tensión y la deformación flexural o la tendencia de un material a doblarse.
Modelo sólido
Modelo de CAD 3D definido utilizando técnicas de modelado de sólidos. El modelado de sólidos es comparable con utilizar un material físico (como madera o cartón pluma) para crear una forma. La mayoría de los productos de software de modelado de sólidos utilizan primitivos, como cilindros y esferas, y características como agujeros y ranuras, para construir formas. Los modelos sólidos se prefieren sobre modelos de superficie para la fabricación aditiva porque definen un modelo cerrado y "hermético," lo que es un requisito para la mayoría de los formatos de fichero que se utilizan en la fabricación aditiva.
Modelo de superficie
Modelo de CAD 3D definido por superficies utilizando una descripción matemática precisa como las superficies B-splines de Brezier o superficies NURBS. Un modelo superficial puede también consistir en una malla de polígonos, como triángulos, aunque esto aproxima la forma exacta del modelo. Los modelos superficiales pueden o no pueden representar un volumen cerrado.
Módulo elástico
Fuerza relativa requerida para estirar un material. Relación entre la fatiga unitaria y la correspondiente deformación unitaria en un material sometido a un esfuerzo que está por debajo del límite de elasticidad del material. También llamado coeficiente de elasticidad, módulo de Young
MPa
El pascal (símbolo Pa) es la unidad de presión del Sistema Internacional de Unidades. Se define como la presión que ejerce una fuerza de 1 newton sobre una superficie de 1 metro cuadrado normal a la misma. El pascal es una unidad muy pequeña para la vida corriente. Una gota de agua en reposo puede ejercer una presión de 25 Pa; una persona en pie, puede hacer una presión sobre el suelo de unos 15.000 Pa; y la presión de suministro de agua en una red urbana puede ser de 500.000 Pa.
Para evitar esa cantidad de ceros se recomienda utilizar la unidad MPa (megapascal), que equivale a 10^6 Pa
NURBS
"Non-uniform Rational B-Splines". Las superficies de NURBS se utilizan para describir la forma de modelos informáticos en 3D de una manera matemáticamente precisa.
PIM
"Plastic Injection Molding". Moldes por inyección de plástico. Un método popular para hacer piezas con moldes desde materiales termoplásticos.
Prototipado rápido
"Rapid prototyping". La aplicación más popular de la fabricación aditiva: obtener prototipos y maquetas de manera rápida y barata.
Resistencia flexural
"Strength flexural". También conocido como módulo de ruptura, o resistencia de fractura. Es un parámetro mecánico para materiales quebradizos y se define como la capacidad del material de resistir la deformación bajo una carga específica.
Resistencia a la tensión
"Tensile strength". Capacidad del material para resistir las fuerzas que tratan de apartarlo o estirarlo.
"Solid Freeform Fabrication". Otro nombre para los metodos aditivos de prototipado rápido, mecanizado y manufactura.
STEP
"Standard for the Exchange of Product Model Data". Estándar para el intercambio de Datos Modelo de Producto. STEP se utiliza cada vez más para transformar modelos de CAD 3D de un producto de software a otro. El IGES llevó a STEP.
STL
Formato de fichero de esterolitografía que se utiliza para convertir modelos de datos de CAD 3D en piezas físicas utilizando sistemas de fabricación aditiva. El formato STL, disponible en forma binaria y ASCII, utilizan facetas triangulares para aproximar la forma de un objeto. El STL es la interfaz estándar de los sistemas de fabricación aditiva.
Tg
Temperatura de transición vítrea. Es la temperatura a la que se da una pseudotransición termodinámica en materiales vítreos, por lo que se encuentra en vidrios, polímeros y otros materiales inorgánicos amorfos. Esto quiere decir que, termodinámicamente hablando, no es propiamente una transición. La Tg se puede entender de forma bastante simple cuando se entiende que en esa temperatura el polímero deja de ser rígido y comienza a ablandarse.
VOXEL
Del inglés Volumetric Pixel, es la unidad cúbica que compone un objeto tridimensional. Constituye la unidad mínima procesable de una matriz tridimensional y es, por tanto, el equivalente del píxel en un objeto 2D.
Para crear una imagen en tres dimensiones, los vóxeles tienen que sufrir una transformación de opacidad. Esta información da diferentes valores de opacidad a cada vóxel. Esto es importante cuando se han de mostrar detalles interiores de una imagen que quedaría tapada por la capa exterior más opaca de los vóxeles.
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