Introducción a la impresión en 3D

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Introducción

El presente artículo es un proyecto de intervención educativa de apoyo a la docencia critico progresista a través de una red de académicos y se enfoca en proponer métodos contextualizados a los Telebachilleratos Comunitarios del estado de Guanajuato para la utilización de tecnologías de manufactura aditiva como herramienta en el aula.

Si requiere mayor información de impresoras 3D se recomienda ampliamente consultar el libro de “Diseño e impresión de objetos 3D, Una guía de apoyo a escuelas, escrito por Fernando Bordignon, Alejandro A. Iglesias y Ángela Hahn”.

El cual puede descargar en el siguiente enlace:

http://eprints.rclis.org/33571/1/Libro-impresion3D-unipe.pdf

Actualmente, en nuestro entorno se tiene una creciente demanda de personas con competencias suficientes para adaptarse a la nueva revolución industrial, denominada “Industria 4.0”, la cual representa la nueva manera de generación de productos y servicios, destacada por usuarios con mayores habilidades intelectuales sobre las manuales.

Ilustración 1Principales pilares tecnológicos de la Industria 4.0 (imagen tomada de: https://www.grupossc.com/blog/2017/12/06/los-9-pilares-tecnologicos-de-la-industria-4-0/)


Como se aprecia en la Ilustración 1, la Industria 4.0 tiene diferentes ejes principales, uno de ellos es la fabricación o manufactura aditiva, en la cual nos enfocaremos a la impresión en 3D.

La principal función de una impresora 3D es la de fabricar prototipos o modelos a través de un diseño digital.


Es por eso, que la principal función de una impresora 3D en el aula es la de:
  1. Fomentar el aprendizaje centrado en el estudiante a través del estudio independiente de temáticas de interés seleccionado por el profesor o propuesto por el estudiante.
  2. Fortalece y simplifica la socialización del conocimiento a través de exponer un prototipo o modelo de un concepto científico o un objeto de estudio.

Nota: Recuerde que lo más importante no es el pedazo de plástico que fabrica la impresora 3D, sino la síntesis de conocimiento que expone el modelo de plástico.


Diseño digital OPENCAD

OpenSCAD es un software gratuito y de código abierto para crear objetos 3D basándose en un lenguaje descriptivo. Los objetos se generan a través de una combinación de figuras geométricas básicas, operaciones booleanas y transformaciones. Este software presenta dos grandes ventajas: por un lado, determina los objetos de forma precisa mediante sus dimensiones y, por otro, facilita la tarea de crear objetos 3D paramétricos. El software se encuentra disponible para Linux, Windows y Mac y se puede descargar desde su página oficial: <www.openscad.org/downloads.html>.

Para su instalación por favor consulte la página 75 del libro:

“Diseño e impresión de objetos 3D, Una guía de apoyo a escuelas, escrito por Fernando Bordignon, Alejandro A. Iglesias y Ángela Hahn”.

El cual puede descargar en el siguiente enlace:

http://eprints.rclis.org/33571/1/Libro-impresion3D-unipe.pdf


Sitios web para descargar modelos para impresoras 3D gratis.

Puede encontrar un gran número de prototipos 3D en las siguientes páginas web que le recomendamos revisar:

https://cults3d.com/es

https://www.thingiverse.com/

https://www.youmagine.com/

https://pinshape.com/

https://www.myminifactory.com/es/

https://grabcad.com/

Autodesk 123D

3Dagogo

3DShook

Instructables

Uso en el aula

Se recomienda realizar prácticas en equipos de trabajo cooperativo utilizando Aprendizaje Basado en Problemas (ABP) al ser una estrategia de enseñanza y aprendizaje cuyo punto de partida y llegada es un problema en un objeto de estudio que, propuesto por el docente o los alumnos, ha de ser resuelto en temáticas de estudio específicas por equipos de estudiantes para desarrollar determinadas competencias previamente definidas.


Definiciones

Objeto de estudio: indica qué es lo que se quiere saber. Por lo general surge a partir de una problemática o de una inquietud, que puede ser propia del investigador o señalada por aquel que realiza el encargo de la investigación. Es importante que el objeto de estudio no abarque demasiado.

Temática de estudio: Tópico de estudio el cual se generará una exposición con un modelo o prototipo.

Prototipo o modelo: Pieza o ensamble realizado en impresión 3D para exponer un concepto científico, social o cultural.


Equipos de trabajo  

Para realizar prácticas se recomienda realizar equipos de 2 a 4 personas en trabajo cooperativo, distribuidos en dos roles principales: 

1. Investigadora o investigador 
a. Busca, recolecta y documenta toda la información científica relevante a la temática de estudio.  

2. Diseñadora o diseñador industrial   
a. Realiza el modelo digital utilizando un programa de diseño asistido por computadora o busca dibujos ya prediseñados. 


Diseño de prácticas  

El modelo de la impresión en 3D es la herramienta que resume y simplifica la investigación realizada por los alumnos.   

Para realizar prácticas con impresoras 3D es necesario es necesario definir los siguientes tres puntos: 

1. Un objeto de estudio,  
2. Describir el objeto de estudio   
3. Clarificar las temáticas de estudio que realizará cada equipo, por ejemplo: 

Objeto de estudio  

“La Era de los Descubrimientos” 

Descripción 
Fue un período histórico que dio comienzo a principios del siglo XV, extendiéndose hasta comienzos del siglo XVII. Durante esta época los europeos, principalmente portugueses, españoles y británicos, recorrieron casi la totalidad del planeta, cartografiándolo y conquistándolo en buena medida. El motivo de dicha expansión vino por la necesidad de acceder a las riquezas de Asia, con las cuales contribuir al mercantilismo europeo.  

Temática de estudio 

A. Cristóbal Colón,  
B. Vasco da Gama,  
C. Pedro Álvares Cabral,  
D. Juan de la Cosa, 
 E. Bartolomé Díaz,  
F. Juan Caboto,  
G. Diego García de Moguer,  
H. Fernando de Magallanes,  
I. Juan Sebastián Elcano,  
J. Andrés de Urdaneta,  
K. Diego de Almagro, 
L. García Jofre de Loaísa y Miguel López de Legazpi,  
M. Francisco Pizarro,  
N. Francisco de Orellana,  O. Hernán Cortés.

Las prácticas pueden ser diseñadas para las tres áreas disciplinares ciencias sociales y humanidades, ciencias de la comunicación y ciencias exactas y experimentales. 


Productos generados por el estudiante 

1) Inventario de manufactura aditiva

https://drive.google.com/file/d/1e7fCeDLG1fnaguv3OVoRIdcBavVYJ2c8/view?usp=sharing

2) Bitácora del estudiante

https://drive.google.com/file/d/1f_KcuEdFmm4wuNHOvuoHC-NvsYgtjIHt/view?usp=sharing


Instrumentos de evaluación

1) Escala estimativa para evaluar la bitácora del estudiante

https://drive.google.com/file/d/11pqbXT2Ezfz4uPDsWj8idmDKBhmXxY_R/view?usp=sharing

2) Escala estimativa para evaluar la exposición del estudiante

https://drive.google.com/file/d/1vI95zlkRyAWTRHmP_yBoo2WLy9XoKFAT/view?usp=sharing


Uso con responsabilidad académica 

Usar la tecnología de impresión 3D en el aula es un recurso muy valioso que debe ser aplicado correctamente. Por lo que a continuación se enlista el decálogo de un buen estudiante de manufactura aditiva.


Decálogo de la impresora 3D

  1. Un buen estudiante de manufactura aditiva, conoce como operar, calibrar y utilizar las funciones del equipo de impresión en 3D antes de usarlo.
  2. Un buen estudiante de manufactura aditiva, conoce las limitaciones del equipo, evitando forzar y operar en rangos que dañen al equipo.
  3. Un buen estudiante de manufactura aditiva, cuida, protege, manipula con cuidado y mantiene limpio de material y polvo al equipo antes, durante y después de una práctica de impresión en 3D.
  4. Un buen estudiante de manufactura aditiva, notifica inmediatamente al profesor a cargo de fallas, bloqueos, golpes o detalles en el sistema de impresión.
  5. Un buen estudiante de manufactura aditiva, es consciente del valor de los materiales, imprime solamente modelos con valor académico, evitando gastar recursos en modelos que no sirvan para su Telebachillerato.
  6. Un buen estudiante de manufactura aditiva, documenta el conocimiento obtenido de su práctica con una bitácora.
  7. Un buen estudiante de manufactura aditiva, organiza su trabajo, su material y su tiempo.
  8. Un buen estudiante de manufactura aditiva, atiende todas las recomendaciones del profesor.
  9.  Un buen estudiante de manufactura aditiva, pregunta para no tener dudas.
  10. Un buen estudiante de manufactura aditiva, tiene ganas de aprender, este estudiante no nace, se hace.



Es importante cumplir con todos los puntos del decálogo para una práctica significativa. 





4 comentarios

  1. Respuestas
    1. De clic en el recuadro que parece video pero no lo es que dice lección 1, una vez que se abra la nueva ventana busque abajo de la i formación las flechas que le permiten cambiar de lección y mueva hasta que le aparezca la lección 2

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  2. Respuestas
    1. Hola, buen día. Deberá desplazarse hasta la parte inferior izquierda del blog y buscar el apartado que dice "ENTRADAS MÁS RECIENTES" y hacer clic a la flecha. Así podrá llegar a la lección 2. Saludos.

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