Custom-Fit

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El diseño de estructuras graduadas con Custom-Fit
Un proyecto europeo multimillonario ha encontrado la solución al diseño de
productos con materiales múltiples y estructura graduada.
Custom-Fit es un proyecto dirigido por empresas financiado por la UE dentro del
Sexto Programa Marco con el fin de crear un sistema completamente integrado para
diseñar, producir y suministrar productos individualizados utilizando tecnologías de
Rapid Manufacturing. Uno de los objetivos de Custom-Fit es fabricar productos con
materiales graduados en un único proceso de fabricación. Para facilitar esto ha
desarrollado una nueva filosofía de diseño y una verificación de diseños de productos
con estructuras graduadas.
Generalmente los sistemas comerciales de diseño asistido por ordenador (CAD) se
utilizan para diseñar la geometría de un objeto y no son capaces de describir la
composición de materiales del mismo. El proyecto ha reunido expertos de toda
Europa para que desarrollen tres sistemas de diseño para representar productos con
estructura graduada. TNO, de los Países Bajos, Fraunhofer-IFAM, de Alemania, y
Materialise, de Bélgica, son tres de los miembros del proyecto Custom-Fit. Cada uno
de ellos ha definido un método para describir el diseño estructural de un producto
basado en una filosofía diferente. Los tres programas de software son: InnerSpace, de
TNO; optimización de la topología multifase (Multi Phase Topology Optimisation),
de IFAM; y un método de representación FEA, de Materialise. Estos programas
ofrecen la posibilidad de definir la proporción y la distribución de materiales dentro
de un objeto.
La persona que dirige el desarrollo de software en el proyecto, Lieve Boeykens, de
Materialise, afirma que estos programas son únicos. “Son productos muy fuertes.
Quizá sean más ligeros en términos de tamaño de datos, pero son capaces de definir la
estructura graduada y depositar el material de forma adecuada. No sólo nuestros
socios en el proyecto se beneficiarán de estos desarrollos, sino que con el tiempo otros
participantes del mercado podrán utilizar el mismo software también”, declara.
Cada uno de los tres programas tiene una potencia diferente y es apropiado para
realizar modelos de un tipo distinto de productos.
 InnerSpace, de TNO, permite al diseñador definir las distribuciones de las
propiedades del material y también el perfil de distribución. El software utiliza
el archivo STL como archivo de origen y el modelo STL define el límite
exterior del objeto. Puede definir la distribución de material de un objeto
entero o de solamente parte del objeto en cualquier posición. Los archivos de
datos de InnerSpace son muy pequeños y por tanto fáciles de transferir.
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La optimización de la topología multifase (Multi Phase Topology
Optimisation, MPTO), de IFAM, es una técnica de simulación numérica
basada en el método de elemento finito. Es capaz de determinar la distribución
óptima de dos o más materiales diferentes en componentes sometidos a cargas
térmicas y mecánicas. Encuentra una distribución espacial óptima de varios
materiales diferentes con el fin de alcanzar la mayor rigidez.
Materialise utiliza el método FEA para definir un modelo geométrico que
consiste en un gran número de pequeños elementos volumétricos a escala.
También permite al diseñador precisar la colocación de material dentro del
objeto.
El campo del diseño de material graduado es un mercado emergente y hay muchas
nuevas oportunidades. Custom-Fit utiliza el software para diseñar una gama de
productos entre los que se incluyen implantes, prótesis, cascos y asientos. La
disponibilidad del software para diseñar estructuras graduadas abre la posibilidad de
diseñar productos con una estructura mecánica mejor. El siguiente paso sería tener la
posibilidad de fabricar dichos productos. En estos momentos el proyecto está
trabajando en conectar este software con máquinas de fabricación aditiva y de esta
manera realizar la impresión de productos con estructura graduada.
Para más información visite la página web de Custom-Fit http://www.custom-fit.org/
Sobre Custom-Fit:
Custom-Fit es un proyecto dirigido por empresas que tiene el fin de investigar la
posibilidad de avanzar hacia la fabricación basada en el conocimiento y la producción
personalizada a través de la integración del conocimiento en el Rapid Manufacturing,
las tecnologías de la información y las ciencias de materiales. Financiado dentro del
Sexto Programa Marco, en el proyecto participan 33 miembros de toda Europa. El
objetivo es crear un sistema completamente integrado para diseñar, producir y
suministrar productos individualizados. Se ha centrado en productos para implementar
la nueva tecnología entre los que se incluyen asientos de motocicleta, cascos,
implantes y prótesis.
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Suny Martínez
AIJU
Ingeniería de Producto y Ensayos
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