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VX, tecnología CAD/CAM de nueva generación

Ideas en estado sólido

Engicad30/04/2008
La participación cotidiana en el diseño enseña cómo reconocer las ayudas matemáticas y mecánicas más válidas y puede estimular la búsqueda por instrumentos específicos que no estén aún disponibles en el mercado. Es el caso de Engicad España, una compañía que nació de la experiencia de sus fundadores en la comercialización de diversas aplicaciones avanzadas de diseño en varios mercados de habla hispana, para convertirse en un distribuidor de CAD/CAM apreciado por los fabricantes metal mecánicos del país. También la compañía se ha convertido en la representante para el mercado español de la impresora 3D SD300 de Solidimension, con la intención de llevar el rapid prototyping In-house para un amplio rango de pymes usuarias.
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Pensado y desarrollado en el seno de un equipo de diseñadores de Samsung(tm), VX Corporation(tm) desarrolló un producto híbrido-unificado donde el usuario pudiese usar libremente superficies avanzadas (Nurbs) del tipo 'Clase-A', combinadas con sólidos de una forma indistinta, y a partir de ahí, se añadió un registro histórico de todas las operaciones realizadas durante el desarrollo del proyecto, permitiendo al usuario realizar tantas modificaciones como fuesen necesarias.

Así nació VX, un software CAD/CAM destinado a revolucionar este sector. Y lo revolucionará porque:

• La ejecución de diseños y ensambles muy complejos se simplifica enormemente.

• La parametricidad es total.

• La curva de aprendizaje se reduce drásticamente.

• El coste de entrada y mantenimiento es una fracción del costo de los programas que son capaces de dar los mismos resultados (aunque sus procedimientos de diseño son mucho más engorrosos).

VX se diferencia respecto a la competencia de utilizar una tecnología híbrida-unificada, es decir, no trata los modelos creados mediante superficies o sólidos de diferente manera, sino que las operaciones booleanas se pueden aplicar indistintamente.

Se podría decir que VX no entiende de sólidos o superficies, si no de formas.

Toda esta tecnología es indudablemente paramétrica, contando con un histórico de operaciones que permite cualquier modificación del modelo en cualquier punto de su concepción.

Una gran particularidad de VX es la capacidad que tiene para diferenciar la parte exterior de la parte interior de un modelo, sea sólido o superficies, permitiéndole de esta manera aplicar cualquier tipo de operación booleana, adición, sustracción o interferencia.

Como todo software CAD/CAM paramétrico la principal base de creación de formas son los bocetos. VX permite trabajar con bocetos cerrados o abiertos permitiéndonos dimensionar y restringir todo o parcialmente el boceto de una manera automática.

Como principales herramientas de modelado, a parte de las habituales operaciones booleanas de adición, substracción, intersección, creación de lofts, vaciados, roscas con control de inicio y fin de rosca, empalmes, chaflanes, etc. cabria resaltar la creación de empalmes elípticos, chaflanes en los vértices, lofts con definición de diferentes caminos para unir dos geometrías, y la creación de superficies a partir de nubes de puntos, denominado ingeniería inversa.

Una característica muy apreciada por cualquier usuario es la velocidad con que se realizan todo este tipo de operaciones, y en este apartado VX, debido a un kernel propio, es sorprendente por su rapidez.

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En cuanto al entorno de creación de ensamblajes, VX -a diferencia de los sistemas clásicos- permite crear un ensamblaje a partir de componentes ya creados o crear un ensamblaje y después separar sus diferentes componentes para la creación de las piezas.

VX posee herramientas inteligentes para la creación de componentes, que son capaces de modificar su geometría en función del componente con el que interactúan.

A diferencia de muchos sistemas, VX no carga todo el ensamblaje en la memoria, si no que carga únicamente las piezas con las que se va a trabajar y el resto es manejado como información gráfica, que es cargada cuando se requiere una modificación de alguna de ellas por parte del usuario. De esta forma VX consigue un ahorro considerable en el consumo de memoria y por consiguiente en los requisitos de la máquina donde tenga que trabajar. Cabe resaltar la posibilidad que posee VX de crear ensamblajes con montajes alternativos de piezas, lo que permite tener diferentes configuraciones para un mismo ensamblaje. VX también incluye un modulo de drafting, creación de planos 2D a partir de objetos 3D, con todas las herramientas que se le pueden pedir a un sistema de estas características.

En el apartado de intercambio de información con otros sistemas VX posee traductores bidireccionales para los formatos Iges, VDA, Step, DXF, DWG, Parasolid y Catia, y es capaz de exportar información en formato STL, HTML, VRML e importar información nativa de Unigraphics y Pro-Engineer.

Cabe destacar una serie de herramientas que hacen que la traducción de cualquier formato de intercambio de información y la posterior verificación y corrección de errores se reduzcan drásticamente.

VX posee una serie de módulos orientados específicamente para diferentes sectores.

Para la matricería posee un módulo de sheet metal capaz de generar troqueles cerrados y abrirlos calculando el desarrollo, a parte de una serie de funciones, como la creación de embutidos o aberturas de refrigeración de una manera sencilla y eficaz.

En el diseño de moldes podemos encontrar herramientas para la generación de la línea de cierre, separación de las geometrías del lado de inyección y expulsión, generación de las superficies de cierre, todo ello de una forma completamente automática o manual, según el criterio del usuario.

También posee herramientas para el análisis de negativos, verificación de los ángulos de salida aplicados, comparación de las modificaciones de la geometría de las piezas, generación de circuitos de refrigeración y creación de electrodos.

Un apartado curioso y a destacar es el Optimizador de Diseño. Es un sencillo módulo que permite al usuario modificar el diseño de un elemento en función de un objetivo o parámetro requerido. Como ejemplo podríamos destacar la creación de un envase que tenga que contener un líquido. Si tomáramos como referencia el volumen que se desea obtener en el envase, este modulo nos permitiría variar hasta seis variables de diseño para obtener el resultado que nosotros deseamos.

También cabe hacer referencia al módulo de CAM que está integrado en el propio programa, no es de terceros fabricantes, y que cuenta con una sencilla interfaz gráfica que permite modificar cualquier proceso en un trabajo de mecanizado.

Este módulo permite trabajar con máquinas de 2 1/2, 3 y 5 ejes y alta velocidad. También cuenta con unos módulos adicionales para torno y electroerosión por hilo.

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El escultor PVC

En virtud de sus características, la impresora SD300 es un 'animal de oficina'. Esta máquina, explica Djamila Olivier Product Manager de Engicad, no requiere de sistemas de acondicionamiento, no ensucia con materiales de desecho, genera más o menos el mismo ruido que una máquina fotocopiadora... Construye los prototipos por la superposición de láminas delgadas de PVC, con espesores de 0,165 Mm, cortándolos y pegándolos. El material consumible ha sido desarrollado como un kit que incluye: un rollo de lámina de PVC que puede adquirirse en colores variados, un cartucho de adhesivo, un cartucho de anti-adhesivo y una pequeña cuchilla. El tiempo de fabricación de un modelo puede variar de unos pocos minutos a unas pocas horas, dependiendo de la complejidad y el tamaño de la pieza. Su máxima resolución de 0,1 mm permite una alta calidad de detalle y el empleo de un material robusto como el PVC, es perfecto para todos los prototipos, rígidos o semi rígidos. El área de trabajo 160x210x135mm es interesante aunque no sea demasiado amplia: como construye a partir de placas unidas a través de pegamento, la SD300 puede usarse para construir varias partes a ser ensambladas cuando se requieran modelos muy grandes. El consumo de energía también es bastante reducido; la máquina se auto ajusta a una temperatura operativa entre 37 y 40 grados y su potencia casi siempre se mantiene a 600 WATT.
El prototipo pone alas al producto

Calidad, facilidad de uso y costes competitivos son las cartas jugadas por EngiCAD, S.L. para promover un equipo muy práctico de prototipado “In-House” en una etapa del diseño que se va volviendo crucial para evitar los errores en el desarrollo de producto, en esta era del 'time to market', la personalización y la creciente competencia agresiva.

Para dar una idea concreta de los costes de los prototipos que pueden fabricarse con la SD300, nosotros en EngiCAD, S.L. hemos hecho una doble construcción que puede verse en la figura y que ha sido amablemente cedida para nosotros por Solido, son dos modelos voluminosos que han consumido un 39 por ciento del rollo, tiene un costo entre 120 y 150 euros. Cada kit de material cuesta 295 euros.

La compra de una impresora 3D en la compañía no sólo representa un ahorro en términos de costes, sino también de tiempo: el diseñador puede enviar un trabajo al final del día y encontrarlo listo a la mañana siguiente.

Nuestra meta es de ofrecer esta maquina incluso en las oficinas de diseño que actualmente se apoyan en servicios externos para un rango de gastos de unos pocos miles de euros por año y que no compran una máquina para la oficina impedidos por el monto de la inversión.

La SD300 tiene un precio de lista de 14900 euros. EngiCAD, S.L. lo ofrecerá, en esta etapa promocional y solo hasta el 31 de mayo de 2008 por 12500 euros.

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Una nueva dimensión de trabajo

El material de construcción, Dice Olivier, aparte del color ámbar, está disponible en 4 colores: negro, rojo, azul y crema. Todos los elementos del kit se calibran juntos. El software integrado lee el tamaño del rollo en uso en el pre - procesado del modelo, calculando la cantidad de material usado y su costo. Si fuera necesario cambiar el color antes de que se termine el rollo, haría falta cambiar el kit completo (rollo, adhesivo y anti-adhesivo), el cual puede reutilizarse en la siguiente etapa y la operación no dura más de 2 minutos.

El perímetro del modelo a ser esculpido se define con un pequeño cuchillo que como está sujeto a abrasión, tendrá que ser reemplazado cada dos o tres rollos de material. Una vez completado el objeto u objetos, son removidos del bloque pelándolo con unas pinzas manuales; esta operación requiere entre cinco y treinta minutos, dependiendo de la complejidad del objeto.

Las regiones huecas dentro del modelo son precortadas por el cuchillo y deben ser removidas manualmente; durante el breve curso introductorio, preparamos al operador de la máquina para saber qué cortes deben hacerse para remover rápidamente los materiales de soporte. Los agujeros si son muy pequeños pueden hacerse sobre el modelo acabado o pre marcados sobre el modelo con un corte y finalmente removidos con un taladro. Las características del PVC permiten que se ejecuten fácilmente todas las operaciones de acabado. Para concavidades complejas se recomienda fabricar una o más piezas para ser encoladas posteriormente. Los modelos también pueden ser pintados.

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