Integrando varias técnicas de fabricación digital. Una experiencia de co-diseño – Reflexiones-

por Román Plaza MartínPublicado el Sin comentarios
Asignatura Fabricación digital
Pública

  Fabricación digital ha supuesto descubrir una interesante asignatura multifacética. Si bien se centra en el paso de elementos digitales a un entorno físico desde una perspectiva DIY, los procesos de trabajo a la hora de afrontar un proyecto son tan variables como el número de disciplinas que engloba el propio acto de creación de cualquier cosa, convirtiéndose en todo un reto a batir si planteamos el proyecto como una solución específica a un requerimiento concreto y generamos nuestros propios procesos para resolverlos. A todo ello sumándole cierto componente social, lo que le añade una grata sensación durante todo el proceso al generar algo con valor añadido. 

  Para esta práctica y como novedad durante todo el ciclo, este trabajo se ha realizado en grupo, siendo una experiencia enriquecedora en muchos aspectos y quizás la experiencia más parecida a la resolución de problemas dentro de un entorno laboral real. No obstante y aunque son bien conocidas y alentadas las ventajas y las posibilidades que ofrece un proyecto grupal, es inevitable que existan momentos en los que algunas tareas puedan solaparse o dejarnos llevar a pequeñas  equivocaciones, así que aprovecharé lo experimentado como cuaderno de bitácora y puntualizarme sobre mi mismo -y a tod@s los que les interese esta lectura-  sobre una serie de factores para, en lo que he podido experimentar, un correcto desarrollo dentro de cualquier grupo de trabajo:

  • Antes de empezar,  una presentación que nos permita conocer a nuestros compañeros es siempre una buena idea. No solo para conocer nuestro plano personal, sino averiguar cuales son aquellas disciplinas en las que somos buenos, podamos sentirnos más cómodos o seamos capaces de ofrecer algo diferente. Este punto es importante puesto que determinará el lugar donde cada uno puede situarse sin experimentar frustración o desmotivación.
  • Coordinación: Hacia el principio del desarrollo, debe asignarse a alguien con cierta iniciativa que coordine tareas comunes. En cualquier grupo de trabajo es habitual encontrarnos de entrada con un grupo de personas muy motivadas y dispuestas pero sin saber muy bien por dónde tenemos que empezar. la figura del coordinador de proyecto (llamémosle como queramos) puede simplemente realizar un desglose del trabajo y listarlo en forma de pequeñas tareas concretas para cada entrega.
  • El canal de comunicación (en este caso, un grupo de Whatsapp) debe ser claro y específico para el trabajo que se desarrolla, por lo que la comunicación tiene que versar exclusivamente sobre el proyecto que se esté realizando. Evidentemente esto no es algo obligatorio, pero por la experiencia vivida, si hay demasiadas divagaciones o conversaciones paralelas, hay temas o puntos importantes que pueden pasar desapercibidos en algún momento. Por otro lado, contemplar un canal secundario ajeno al primero para los mensajes más «oficiales» ayuda a darle importancia a ciertos mensajes.
  • Generosidad y paciencia: al ser un grupo de trabajo tan heterogéneo, podemos encontrarnos compañeros con una sola asignatura y otros con siete. O quizá inmerso en una situación particular complicada, por lo que es completamente normal que en algún momento la carga de trabajo pueda no ser todo lo equitativa que se quisiera. Asumir una pequeña cantidad extra de responsabilidad por parte de todos  -en la medida de lo posible- para compensar estas situaciones beneficia al grupo de trabajo y genera un ambiente de confianza.
  • Feedback de grupo: Es fácil caer en cierto autoengaño cuando generamos un contenido creativo por nuestra cuenta. Someterlo a juicio o crítica entre los participantes puede ayudarnos a ver diferentes puntos de vista en los que no nos habríamos percatado sobre todo lo que hemos desarrollado.
  • Buscar el lado lúdico: En ocasiones el briefing de un proyecto nos da vía libre para realizar lo que queramos (sin salirnos del mismo, obviamente), creo que es la mejor oportunidad para crear algo diferente o poner en práctica ideas nuevas

Conclusión

  Investigar sobre los contenidos ofrecidos actualmente por la ESO nos ha hecho ver una amplia gama de posibilidades educativas fácilmente gamificables desde un punto de vista DIY. Concretamente, y dentro de nuestro proyecto, los contenidos pueden ser de carácter intercambiable con otros de diferente temática (idiomas, ciencia, música…), dándole dimensiones distintas. Aparte de esto, la aplicación de todo lo aprendido a nivel técnico sobre un proyecto físico y poder observarlo o tocarlo es, sin duda, la mejor experiencia posible.

222 Fabricación digital 222_20_130. Integrando varias técnicas de fabricación digital. Una experiencia de co-diseño.

Diseño para la impresión 3D: El panal de nieve

por Román Plaza MartínPublicado el Sin comentarios
Asignatura Fabricación digital
Pública

Introducción

Dentro del mundo artístico, se dice que a la Naturaleza no le gusta la simetría absoluta, ya que siempre encontraremos pequeñas imperfecciones en aquello que observamos, empezando por nuestros propios rostros o incluso las constelaciones. SIn embargo, nos vemos atraídos por los casos donde observamos cierto componente matemático de carácter exacto en muchas formaciones naturales: la lava volcánica repentinamente enfriada, el patrón que encontramos en la coliflor romanescu o el patrón generado en la superfície de las burbujas de la espuma.

Para este trabajo, de todos los patrones naturales observados, escogeremos la combinación de uno de los patrones naturales más conocidos de la naturaleza y uno de los objetos geométricos más curiosos y complejos: el hexágono y el fractal.

 

Hexágono

Polígono de seis lados y seis vértices. Al inscribirlo dentro de una circunferencia (hexágono regular), esta pasa por todos sus vértices. La estructura del hexágono en la Naturaleza puede verse en infinidad de lugares: desde formaciones volcánicas hasta el conocido patrón hexagonal en los panales de abejas.

Estas estructuras son, con permiso de las estructuras triangulares de las que se deriva, una de las más fuertes y resistentes que se conoce, pero a diferencia de dichas formaciones triangulares, la cobertura resultante gana en eficiencia, llenando cualquier superficie sin superposiciones innecesarias y conservando gran parte de su fuerza estructural.

 

Fractal

Se trata de figuras basadas en la repetición de patrones a escalas proporcionales, repitiendose de manera iterativa, recursiva e infinita (fractal matemático) ya sea ampliando la escala o reduciéndola. Podemos encontrar fractales naturales en las estructuras de algunos cristales, la superfície en las burbujas de las espumas o incluso en algunos patrones vegetales (la coliflor romanescu, etc).

Curiosamente, los usos del fractal se aplican a conceptos tan dispares desde la simulación de fluidos complejos, la medicina, la compresión de imágenes digitales o el análisis financiero.

 

El Proyecto: El Panal de Nieve

Inspirados por composiciones naturales como la Calzada de los Gigantes (Irlanda), donde el enfriamiento repentino de la lava ha solidificado la piedra en una serie de escalones hexagonales de diferente altura, utilizaremos una composición hexagonal para encapsular diferentes formas de cristal de nieve. Esta composición se extrusionará en diferentes profundidades para generar una composición 3D que utilizaremos como decoración o incluso como difusor acústico.

¿Qué es un difusor acústico?

Estas piezas no solo cumplen una función estética: panelándolas sobre la pared conseguimos que las ondas acústicas que se produzcan en la estancia se dispersen de manera óptima por la estancia, consiguiendo no solo aislar el sonido externo, sino también mejorar el audio existente en la estancia: música reproducida, variedad y claridad en los tonos de voz, menor contaminación acústica…

El efecto puede potenciarse ampliando la composición en la pared. No obstante, si se desea, podemos darle un sencillo uso decorativo enfocando el proyecto hacia un tamaño menor o de sobremesa.

 

Proceso

 

1.- A partir del boceto inicial, haremos los trazados iniciales con cualquier programa vectorial, recomendando específicamente Adobe Illustrator en este caso, ya que algunos procesos posteriores los realizaremos con herramientas específicas de este programa. Dicho patrón inicial lo compondremos para un tamaño base de 100×100 cm, resultando en una composición ajustada a 100×97,42

Para construir el patrón de cristales de hielo usaremos las herramientas de rotación y composición del programa de Adobe. He recomendado el uso de este programa, pero podremos usar cualquiera si se dispone de las herramientas equivalentes.

 


 

2.- A continuación, exportaremos el archivo vectorial a nuestro programa 3D favorito. En mi caso he escogido Blender por su versatilidad y su condición de programa de distribución libre.

Tras exportar los archivos vectoriales en SVG, los importaremos en Blender donde convertiremos los trazados en mallas editables. Primero compondremos el patrón hexagonal, simplificando el número de caras y realizando extrusiones a diferente altura con cada cara. Una vez hecho este paso, realizaremos lo mismo con cada copo de nieve, pero en vez de modificar la distancia de extrusión, modificaremos su altura para hacerla coincidir con su hexágono correspondiente.

3.- Para reducir la carga poligonal y optimizar los archivos STL finales de exportación, utilizaremos en primer lugar el modificador Booleana, prescindiendo de la malla sobrante que intersecciona entre superfícies. Una vez hecho esto, uniemos todas las mallas y triangulizaremos su estructura con el modificador correspondiente.

El prototipo puede realizarse en cualquier impresora 3D compatible con STL.

 

Prototipo

Presentación con tres piezas (ejemplo de panelado a tres colores)

 

 

Prototipo II

Alternativa para figura de sobremesa

Para la creación de la figura alternativa de sobremesa, simplemente realizaremos una ampliación de la pieza original en su eje Z, disminuyendo posteriormente la altura de la base. Se recomienda un acabado en PLAtraslúcido o un material similar.

Bibliografía

https://www.anid.cl/blog/2022/03/02/investigan-la-formacion-de-patrones-en-la-naturaleza/#:~:text=En%20la%20naturaleza%20existen%20patrones,la%20piel%20de%20algunos%20peces.
https://www.climatizacionparapiscinas.es/noticias/hexagono-forma-mas-eficiente-naturaleza-inspiracion-diseno-fairland
https://es.wikipedia.org/wiki/Patrones_en_la_naturaleza
https://webs.um.es/jmz/DiseGrafSimula/alumnos_08_09/german_ros/index.files/fractal1_Intro%201.html
https://www.freepik.es/

Todos los derechos de las imágenes utilizadas en este trabajo son de sus respectivos autores. Fuente: Wikipedia y Freepik.es (licencia premium)

 

 

 

 

Diseña para la impressión 3D

PEC 3 – Creación de un press fit kit para el corte láser

por Román Plaza MartínPublicado el Sin comentarios
Asignatura Fabricación digital
Pública

INTRODUCCIÓN

 

  La figura escogida es un Maneki-neko (招き猫, «gato que invita»), conocido más popularmente como Gato de la suerte o Gato de la fortuna: una representación de una famosa escultura japonesa que trae buena suerte a su poseedor. Debido a la técnica escogida de representación, se han prescindido de algunos detalles, como el Koban (la moneda antígua que sujeta con una pata) o el collar de cascabel, pudiendo colocar estos accesorios posteriormente a nuestro gusto y concebiendo la figurita como juguete sencillo o pieza decorativa de escritorio.
MATERIALES Y TÉCNICA UTILIZADA
  Para este proyecto se necesitan cinco planchas de madera tamaño A3, de entre 3 y 5mm de espesor (las imágenes del proyecto aquí mostrado representan piezas de 5mm) para una figura de 20x20x20cm aprox, así como una cortadora CNC de madera con la posibilidad de grabado y fresado. Las piezas se han realizado mediante Adobe Ilustrator (fase de bocetaje y proyectado de piezas) y Blender (programa de distribución libre, muy recomendable para la realización del prototipo).
También puede optarse por cualquier otro programa de diseño vectorial o 3D, encontrando alternativas similares fuera de este software.
FASE 1: BOCETOS
  En una hoja de papel milimetrado dedicaremos unas horas de dibujo libre, intentando resumir en pocos trazos la figura que queremos conseguir. En mi caso, esta fase me resultó muy divertida pero algo frustrante posteriormente, ya que me di cuenta que para representar todo el detalle me obligaba a realizar una pieza demasiado grande, por lo que recomiendo no ser excesivamente detallista en esta parte del trabajo, priorizando más el carácter de la figura y su silueta general que cualquier otro elemento que pueda pasar desapercibido después.
Una vez hechos los bocetos a mano, realizamos geometrías sencillas a modo de guía en Adobe illustrator. No realizaremos los trazos al completo, sino que nos limitaremos a las líneas más básicas, aportando algo de equilibrio y mayor precisión a lo que hayamos realizado a mano.
FASE 2: BLOCKING
  El blocking es una técnica muy común dentro del modelado 3D. No se necesitan conocimientos profundos del software en ese aspecto, omitiendo técnicas avanzadas de esculpido a favor de una composición a partir de primitivas geométricas básicas. Esta técnica nos permite equilibrar la figura rápidamente desde sus fases más iniciales -ajustes de simetría, compensación del peso y obtener una visión física lo más aproximada de la pieza final en muy poco tiempo.
FASE 3: MODELADO Y ESCULPIDO
  Sobre el blocking realizado, podremos hacer una retopología de la pieza a mano (donde obtendremos los mejores resultados, aunque nos llevará más tiempo) o con modificadores como Build o Remesh, que proyectan un modelado algo más imperfecto que necesita ser procesado posteriormente, pero que puede resultarnos útil en este caso. Una vez obtenido el modelado, ajustaremos las formas y las aristas indeseadas dentro del módulo de esculpido.
FASE 4: SECCIONADO Y EXTRUSIONADO
 
  Una de las muchas ventajas de Blender, además de su condición de software libre, es la gran comunidad existente de desarrolladores de addons y plugins que podemos encontrar. En este caso, vamos a utilizar un addon gratuíto llamado Laser Slicer (disponible en GitHub: https://github.com/rgsouthall/laser_slicer). Esta herramienta leerá la topología de la figura, calculando las distancias exactas en función del grosor de las piezas que hemos escogido y el espaciado que queremos que exista entre cada una de ellas. En este caso, la mayor parte de los cortes realizados son en horizontal (20 secciones, prescindiendo de la primera por su pequeño tamaño).
Repetiremos este proceso en vertical, con un número mucho más bajo (5 secciones, quedándonos sólo con 3). Este seccionado sirve para darle estabilidad a la pieza y realzar algunos detalles que se han podido perder.
 Terminado esto, obtendremos una capa de spline compuesta por todo el seccionado. Esta capa de splines se convertirá a trazado, donde podremos extrusionarla previamente a su conversión en malla poligonal.
Nota: El addon Laser Slicer está en contínuo desarrollo, presentando algunos pequeños problemas: no pueden realizarse seccionados en vertical, por lo que para poder hacerlos rotaremos la pieza convenientemente según la ocasión. Otro aspecto observado es la imposibilidad de guardar las splines previamente hechas, por lo que habrá que realizar el extrusionado y conversión a malla antes de realizar el siguiente seccionado o exportar las splines a otro archivo.
FASE 5: AJUSTES
  Las piezas se ajustarán a mano, de tal manera que la piezas se encastren correctamente sin dejar espacios completamente seccionados en su eje. Se trata de que las piezas encajen en sus huecos sin que unas seccionen otras, por lo que esta parte del trabajo debe realizarse con atención, siendo obviamente un proceso más complejo en piezas más complicadas. Una gran ayuda es la vista en esquema o malla que posee el programa, pudiendo ver claramente cualquier intersección no deseada.

 

Dirección al enlace del proyecto subido al portal Autodesk Instructables

 

Crea un press fit kit para el corte láser