impresión en tercera dimensión en el laboratorio de Sistemas Digitales

UNIVERSIDAD LAICA “ELOY ALFARO” DE MANABÍ
Título:
“Tecnología de la información y comunicación para la
impresión en tercera dimensión en el laboratorio de
Sistemas Digitales en la Universidad Laica Eloy Alfaro de
Manabí Extensión Chone.”
Autores:
Cool Ureta Rosa Eliana
Mera Rodriguez Jessenia Maricela
Tutor:
Ing. Frank Aquino Cornejo Moreira, Mg.
Unidad Académica:
Extensión Chone
Carrera:
Ingeniería en sistemas
Enero - 2022
Chone – Manabí – Ecuador
CERTIFICACIÓN DEL TUTOR
Ing. Frank Aquino Cornejo Moreira; docente de la Universidad Laica “Eloy Alfaro”
de Manabí Extensión Chone, en calidad de Tutor del Proyecto de Titulación.
CERTIFICACIÓN
Que el presente trabajo de titulación con el título: “Tecnología de la
información y comunicación para la impresión en tercera dimensión en el
laboratorio de Sistemas Digitales en la Universidad Laica Eloy Alfaro de
Manabí Extensión Chone” ha sido exhaustivamente revisado en varias
sesiones de trabajo.
Las opiniones y conceptos vertidos en este trabajo de titulación son frutos del
trabajo, perseverancia y originalidad de sus autores: COOL URETA ROSA
ELIANA y MERA RODRIGUEZ JESSENIA MARICELA; siendo de su exclusiva
responsabilidad.
Chone, enero de 2022
________________________________
Ing. Frank Aquino Cornejo Moreira
TUTOR
ii
UNIVERSIDAD LAICA “ELOY ALFARO” DE MANABÍ
EXTENSIÓN CHONE
DECLARACIÓN DE AUTORÍA
Quienes suscriben la presente, COOL URETA ROSA ELIANA y MERA
RODRIGUEZ JESSENIA MARICELA; dejamos en constancia que somos
autoras del presente trabajo de investigación con el título: “Tecnología de la
información y comunicación para la impresión en tercera dimensión en el
laboratorio de Sistemas Digitales en la Universidad Laica Eloy Alfaro de
Manabí Extensión Chone”; y en virtud de aquello manifestamos la originalidad
de la conceptualización del trabajo.
La responsabilidad de las opiniones, investigaciones, resultados, conclusiones y
recomendaciones; así como la información obtenida en este trabajo de titulación,
modalidad proyecto integrador, es exclusiva responsabilidad de sus autores, a
excepción de las citas referenciales.
Para constancia de nuestras afirmaciones, firmamos en unidad de acto y criterio.
Chone, enero de 2022
COOL URETA ROSA ELIANA
C.I.: 131701324-9
MERA RODRIGUEZ JESSENIA MARICELA
C.I.: 131335969-5
iii
UNIVERSIDAD LAICA “ELOY ALFARO” DE MANABÍ
EXTENSIÓN CHONE
APROBACIÓN DEL TRIBUNAL
Los miembros del tribunal examinador aprueban el informe del trabajo de
titulación con el título denominado “Tecnología de la información y
comunicación para la impresión en tercera dimensión en el laboratorio de
Sistemas Digitales en la Universidad Laica Eloy Alfaro de Manabí Extensión
Chone”; elaborado por los autores COOL URETA ROSA ELIANA y MERA
RODRIGUEZ JESSENIA MARICELA; de la carrera de ingeniería en sistema.
Chone, enero de 2022
____________________________
Lda. Yenny Zambrano Villegas. Mg.
DECANA
____________________________
Ing. Frank Aquino Cornejo Moreira, Mg.
TUTOR
_______________________________
MIEMBRO DEL TRIBUNAL
_______________________________
MIEMBRO DEL TRIBUNAL
___________________________
SECRETARIA
iv
DEDICATORIA
A Dios por darme vida, salud ,sabiduría y fortaleza para culminar con éxito mi
carrera universitaria.
A mis padres Ángel y Aracely por forjarme como la persona que soy en la
actualidad, por su amor, trabajo, sacrificio, dedicación y su apoyo incondicional
en mis años de estudio, este logro es por y para ustedes.
Cool Rosa
v
AGRADECIMIENTO
A Dios por bendecir mi vida y llevarme por el camino del bien.
A mis padres, por ser el motor de mi vida, por su amor y apoyo incondicional, por
ese gran esfuerzo realizado para que Yo me convierta en una profesional, y por
ese ejemplo de lucha y honestidad.
A mis hermanos, Johana ,Viviana y Henry por su motivación y apoyo para
culminar mi carrera universitaria.
De igual manera mis agradecimientos a la Universidad Laica “Eloy Alfaro” de
Manabí
Extensión
Chone
por
abrirme
sus
puertas
para
formarme
académicamente, a mis profesores en especial al Ingeniero Frank Cornejo
Moreira mi tutor de proyecto de tesis, quién con su experiencia, conocimiento y
motivación me oriento en el desarrollo de este trabajo.
Cool Rosa
vi
DEDICATORIA
Quiero dedicar este trabajo a Dios ya que el me dio la fortaleza y sabiduría para
llegar a esta etapa.
A mis padres Cristo Mera y Elsa Rodriguez que supieron formarme como una
persona de buenos sentimientos, hábitos y valores lo cual me ayudado para
lograr los propósitos de mi vida profesional.
A quien fuera mi motor en este proceso y para quien quiero ser ejemplo a seguir
mi hija Jissell Mendoza Mera, te dedico este y todos mis logros.
Mera Jessenia
vii
AGRADECIMIENTO
Quiero agradecer en primer lugar a Dios por su bondad y por no desampárame
en esta etapa de mi vida.
Gracias, hija de mi vida Jissell Edith Mendoza Mera por ser el motor de mi existir
por ser mi fortaleza y darme impulso para continuar.
Agradezco con todo mi corazón a mis padres por su apoyo incondicional, por
alentarme a seguir mis sueños. Muchas gracias por todo.
También quiero agradecer a mis hermanos por motivarme a continuar con mis
estudios gracias desde lo más profundo de mi ser.
A la universidad que me abrió sus puertas junto a todos los docentes del área de
informática.
Mi agradecimiento sincero a mi docente tutor Ing. Frank Cornejo por su
paciencia, dedicación y guía.
Mera Jessenia
viii
RESUMEN
El presente proyecto integrador se desarrolló con el objetivo de Implementar un
recurso tecnológico para la impresión en tercera dimensión en el laboratorio de
Sistemas Digitales de la Universidad Laica Eloy Alfaro de Manabí Extensión
Chone, este proyecto surgió ante la necesidad de implementar una impresora
3D para el desarrollo de prácticas en el laboratorio de Sistemas Digitales de la
extensión universitaria. Para el desarrollo de las posiciones teóricas y la
ejecución de las respectivas conclusiones se empleó la metodología de
inducción y deducción, además se aplicó la entrevista como un instrumento de
recolección de datos para conocer la importancia de incorporar este tipo de
tecnología en el laboratorio, concluyendo así que la implementación de la
impresora 3D será un gran aporte, ya que permitirá mejorar el proceso de
enseñanza-aprendizaje, tanto
docentes como estudiantes podrán realizar
prácticas que consisten en imprimir piezas de plástico y crear prototipos o robots.
Palabras Claves: recursos tecnológicos, tercera dimensión, impresora 3D,
enseñanza-aprendizaje.
ix
ABSTRACT
The present integrative project was developed with the objective of Implementing
a technological resource for printing in three dimensions in the Digital Systems
Laboratory of the Universidad Laica Eloy Alfaro de Manabí Extension Chone, this
project arose from the need to implement a 3D printer for the development of
practices in the laboratory of Digital Systems of the university extension. For the
development of the theoretical positions and the execution of the respective
conclusions, the induction and deduction methodology was used, in addition, the
interview was applied as a data collection instrument to know the importance of
incorporating this type of technology in the laboratory, concluding so the
implementation of the 3D printer will be a great contribution, since it will improve
the teaching-learning process, both teachers and students will be able to carry
out practices that consist of printing plastic parts and creating prototypes or
robots.
Keywords: technological resources, third dimension, 3D printer, teachinglearning.
x
ÍNDICE
CERTIFICACIÓN DEL TUTOR ........................................................................... ii
DECLARACIÓN DE AUTORÍA .......................................................................... iii
APROBACIÓN DEL TRIBUNAL......................................................................... iv
DEDICATORIA.................................................................................................... v
AGRADECIMIENTO .......................................................................................... vi
RESUMEN ......................................................................................................... ix
ABSTRACT ......................................................................................................... x
ÍNDICE ............................................................................................................... xi
ÍNDICE DE TABLAS ........................................................................................ xiii
ÍNDICE DE FIGURAS ...................................................................................... xiv
INTRODUCCIÓN ............................................................................................... 1
CAPÍTULO I: MARCO TEÓRICO CONCEPTUAL ............................................. 5
1.1
TECNOLOGÍA DE LA INFORMACIÓN Y COMUNICACIÓN ................... 5
1.1.1
Definiciones de las TIC ......................................................................... 5
1.1.2
Clasificación de las TIC......................................................................... 5
1.1.3
Evolución de las TIC ............................................................................. 6
1.1.4
Impacto de las TIC ................................................................................ 7
1.1.5
Ventajas y Desventajas de las TIC ....................................................... 9
1.2
IMPRESIÓN EN TERCERA DIMENSIÓN .............................................. 10
1.2.1
La impresión 3D .................................................................................. 10
1.2.2
Historia de la Impresión en 3D ............................................................ 12
1.2.3
Primera máquina de impresión 3D SLA. ............................................. 13
1.2.4
Primera impresora tipo SLS ................................................................ 13
1.2.5
Avances y Actualidad .......................................................................... 13
1.2.6
Clasificación de la impresora 3D ......................................................... 14
1.2.7
Metodos de la impresión en 3D .......................................................... 18
1.2.8
Materiales para la impresión en 3D. ................................................... 19
1.2.9
Aplicaciones que se utilizan para la impresión en 3D ......................... 21
CAPITULO II: EJECUCIÓN DEL TRABAJO .................................................... 24
2.1
Introducción ............................................................................................ 24
2.2
Análisis de la entrevista .......................................................................... 24
xi
2.3
Ejecución ................................................................................................ 26
2.3.1
Solicitud de proformas de impresoras 3D ........................................... 26
2.3.2
Adquisición de la impresora 3D .......................................................... 31
2.3.3
Instalación de la impresora 3D. ........................................................... 33
2.3.4
Pruebas de funcionamiento ................................................................ 34
CAPITULO III: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ........................... 36
3.1
CONCLUSIONES................................................................................... 36
3.2
RECOMENDACIONES .......................................................................... 37
BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................ 38
ANEXOS .......................................................................................................... 41
ANEXO Nro. 1: MODELO DE LA ENTREVISTA APLICADA ........................... 42
ANEXO Nro. 2: EJECUCIÓN E IMPLEMENTACIÓN ....................................... 44
xii
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1: Resultados de la entrevista ............................................................... 25
Tabla 2: Proforma ............................................................................................ 29
Tabla 3: Características técnicas de Artillery SideWinder X2 .......................... 33
xiii
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1: Impresión 3D .................................................................................... 11
Figura 2: Estereolitografía (SLA) ..................................................................... 15
Figura 3: Sinterización Selectiva por Láser (SLS) ........................................... 16
Figura 4: Impresión por inyección ................................................................... 16
Figura 5: Deposición de material fundido (FDM) ............................................. 17
Figura 6: Artillery SideWinder x2 ..................................................................... 31
Figura 7: Medidas y tamaño de Artillery Sidewinder X2 .................................. 31
Figura 8: Ultimaker Cura ................................................................................. 34
Figura 9: Add a Printer .................................................................................... 35
Figura 10: Configuración del diseño 3D .......................................................... 35
Figura 11: Proceso de impresión del Objeto 3D.............................................. 35
xiv
INTRODUCCIÓN
La tecnología de la información y comunicación (TIC’s) es un recurso potente,
valioso para que las personas se puedan comunicar a través de aparatos
móviles, correo electrónico, los foros de debate, los chats, entre otras cosas más.
Esta necesidad gira en torno a la complejidad del tipo de recurso didáctico
mediado por tecnología que se quiere generar a través del proceso formativo,
(Bautista & Martínez, 2014)
Según, (Fernandez, 2017) Desde varias décadas, estamos experimentando en
nuestra sociedad una revolución en el campo de la tecnología de la información
y la comunicación que afecta a todos los ámbitos de nuestra vida cotidiana ya
sea en el trabajo, el hogar, las relaciones sociales, el tipo de ocio, la educación,
la cultura, la economía y la política.
Menciona, (Bonet, Meier, Saorín, De la Torre, & Carbonell, 2017) en su artículo
titulado Tecnologías de diseño y fabricación digital de bajo coste para el fomento
de la competencia creativa, que la aparición de espacios en los que se utilizan
técnicas de fabricación digital para convertir ideas en diseños digitales, y éstos
en productos reales mediante la impresión 3D ofrecen una gran oportunidad para
el desarrollo de la creatividad, competencia contemplada en entornos
educativos. Las impresoras 3D se están incorporando en los centros de
enseñanza, por lo que es preciso el diseño de actividades en torno a estas
tecnologías para el desarrollo de competencias curriculares.
La importancia de este proyecto reside en que los estudiantes son los que podrán
utilizar la impresión en tercera dimensión como un recurso didáctico para formar
futuros profesionales de la Universidad Laica Eloy Alfaro de Manabí Extensión
Chone. Este medio induce a impulsar nuevas y diversas formas ejercer la
docencia, saber aprovechar las nuevas tecnologías de información y
comunicación para la enseñanza en los estudiantes de la carrera de informática.
Este proyecto es factible porque cuenta con el apoyo de las autoridades,
docentes y la predisposición de los estudiantes como investigadores directos del
1
proyecto de la Universidad Laica Eloy Alfaro de Manabí Extensión Chone y por
ende se comprobará el beneficio que aporta la impresión en tercera dimensión,
que además es muy necesaria dentro del área de Informática por las ventajas
que brinda este instrumento indispensable en la formación académica de la
institución a la cual se pretende viabilizar.
Los beneficiados con el desarrollo del proyecto son los docentes y estudiantes
de la Universidad Laica Eloy Alfaro de Manabí Extensión Chone quienes se
favorecerán al máximo de la impresión en tercera dimensión con el afán de
mejorar el desarrollo de sus destrezas, capacidades y competencias
pedagógicas para precisamente alcanzar fortalecimiento académico, mismo que
se despliega con el uso de las tecnologías de la información como es la
impresora 3D y así se podrá realizar las prácticas que consisten en producir
objetos a través de la adición de material en capas que corresponden a las
sucesivas secciones transversales de un modelo 3D y aplicar los conocimientos
adquiridos en las aulas de clases y laboratorios.
Es de transcendental importancia utilizar recursos didácticos como es la
impresora 3D para formar futuros profesionales en la universidad Laica Eloy
Alfaro de Manabí Extensión Chone situada en el Cantón Chone de la provincia
de Manabí. Este innovador recurso didáctico servirá como una herramienta de
apoyo académico en la formación de los estudiantes, por lo que es necesario
que tanto docentes como estudiantes reciban una capacitación sobre el uso de
esta herramienta tecnológica que será implementada, para la buena
administración de las diferentes unidades informáticas.
Es por eso que los diferentes enfoques de innovación educativa actuales buscan
el uso de los recursos tecnológicos en los procesos de aprendizaje siendo un
valor para analizar. Los nuevos modos de acceso, comunicación y proceso de la
información tienen sin lugar a duda una gran importancia para la educación
superior y el desarrollo cognitivo humano.
Las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC) como herramientas
pedagógicas. Se suceden experiencias e investigaciones que intentan aplicar
estas herramientas a la enseñanza, aunque muchas veces se cae en el error de
2
olvidar que el acto didáctico responde a un binomio compuesto en el cual
también debe tenerse en cuenta el aprendizaje. Sólo en este sentido se
contribuirá a la mejora de la calidad educativa, distintas disciplinas científicas nos
conducen progresivamente a un nuevo tipo de sociedad, donde las condiciones
de trabajo, el ocio o los mecanismos de transmisión de la información (Garrido,
2011).
En el trabajo final de Master por (Romero, 2017) en la Universidad de Valladolid
especialidad tecnología de la información, menciona que el presente proyecto
es proponer una serie de actividades docentes en la que se utilicen la impresión
3D, en el área de Tecnología y enfocadas a alumnos de secundaria, poniendo al
alcance de los alumnos una serie de herramientas para que puedan llevar a cabo
estas actividades de manera que saquen el máximo partido de ellas, incluyendo
y revisando experiencias actuales y finalmente se expondrán ventajas e
inconvenientes que podrían tener las actividades propuestas para el alumnado.
Por otro lado en Ecuador (Lema & Iza, 2016) realizaron un trabajo titulado
“Implementación de una impresora 3D de control numérico computarizado CNC
para la producción de prototipos de plástico que tecnificará el laboratorio de
robótica de la universidad técnica de Cotopaxi periodo 2016” donde construyeron
una impresora 3D de control numérico computarizado CNC, que permite elaborar
objetos reales y elementos necesarios para el desarrollo de prácticas, de tal
forma la implementación de esta máquina en el laboratorio del Club Robótica
facilitó la construcción de elementos para el desarrollo de sus actividades.
(Vazconez, 2017) los estudiantes realizaron un estudio en la carrera Ingeniería
Electrónica
de
la
universidad
Salesiana
sede
Guayaquil,
sobre
la
implementación de un prototipo de impresoras 3D controlada inalámbricamente
por
bluetooth
mediante
la
plataforma
Android,
este
consiste
en
la
implementación de un prototipo de impresora 3D controlada desde un
computador o inalámbricamente mediante la comunicación por un módulo de
bluetooth, esto se realizó con la finalidad que lo estudiantes y docentes tengan
la oportunidad de observar como un archivo digital elaborado o descargado por
3
ellos puede convertirse en piezas plásticas tangibles de cualquier tamaño y
característica, esto fomentando el interés académico con este tipo de tecnología.
Actualmente la extensión universitaria no cuenta con ciertos tipos de
herramientas tecnológicas para el desarrollo de prácticas en el laboratorio de
Sistemas Digitales, entre las que se incluye una impresora 3D que serviría para
el uso exclusivo de fortalecer el componente práctico en el proceso enseñanzaaprendizaje.
Este proyecto tiene como objetivo general implementar un recurso tecnológico
para la impresión en tercera dimensión en el laboratorio de Sistemas Digitales
de la Universidad Laica Eloy Alfaro de Manabí Extensión Chone y como objetivos
específicos tiene: valorar los fundamentos teóricos de la tecnología de la
información y comunicación para la impresión en tercera dimensión en el proceso
de enseñanza-aprendizaje, determinar las características técnicas mediante la
aplicación de instrumentos de recolección de datos que permitan definir el
recurso tecnológico para la impresión en tercera dimensión e instalar una
impresora en tercera dimensión basado en los requerimientos obtenidos para
fortalecer el ambiente de aprendizaje en el laboratorio de Sistemas Digitales.
Con la implementación de la impresión 3D en el laboratorio de Sistemas Digitales
de la Universidad Laica Eloy Alfaro de Manabí Extensión Chone, se elaborarán
prototipos funcionales que permitan incorporar componentes electrónicos
promoviendo la automatización. Además, la implementación de prototipos
electrónicos con piezas en 3D mostrará de manera más efectiva el trabajo en el
laboratorio de docentes y estudiantes, ya que permitirá materializar ideas y
proyectos en objetos reales obteniendo óptimos resultados en el componente
práctico.
Por último, se hace referencia a la metodología que se aplica en este proyecto,
en donde se emplea el método inductivo y deductivo, para la conceptualización
de las posiciones teóricas y las respectivas conclusiones que se desglosen de
las mismas. Además, Se aplica una entrevista a la coordinadora del Área Técnica
para conocer la importancia de incorporar tecnología de la información y
comunicación para imprimir piezas en tercera dimensión.
4
CAPÍTULO I: MARCO TEÓRICO CONCEPTUAL
1.1
TECNOLOGÍA DE LA INFORMACIÓN Y COMUNICACIÓN
1.1.1 Definiciones de las TIC
(UNAM, 2017) Menciona que las Tecnologías de la información y la
comunicación (TIC) son todos aquellos recursos, herramientas y programas que
se utilizan para procesar, administrar y compartir la información mediante
diversos soportes tecnológicos, tales como: computadoras, teléfonos móviles,
televisores, reproductores portátiles de audio y video o consolas de juego.
(Cruz, Pozo, Aushay, & Alan, 2019) determinan que las Tecnologías de la
Información y de la Comunicación son un banco de herramientas esenciales,
siendo un medio de comunicación en el proceso educativo actual, de tal manera,
que facilitan el intercambio de conocimientos entre docente y estudiante, debido
a esto se expone que la nueva aplicación pedagógica sea orientada a la
curiosidad y a la motivación en cada estudiante, cambiando los roles, donde su
docente ya no es quien gesta el conocimiento, sino una guía hacia el futuro
educativo.
Las TIC son todas aquellas herramientas que ocupan la informática, las
telecomunicaciones y la microelectrónica para mejorar y crear nuevas formas de
procesar la información, para optimizar la comunicación por medio de las
herramientas tecnológicas y asi facilitar el proceso de enseñanza-aprendizaje.
1.1.2 Clasificación de las TIC
Según (Cruz, Pozo, Aushay, & Alan, 2019) las TICs se clasifican en tres grupos:
 Medios transmisivos: buscan apoyar la entrega efectiva de mensajes
del emisor a los destinatarios que son los que apoyan el envío.
 Medios activos: buscan permitir que quien aprende actúe sobre el objeto
de estudio y, a partir de la experiencia y reflexión, genere y afine sus ideas
sobre el conocimiento que subyace a dicho objeto.
5
 Medios interactivos: buscan permitir que el aprendizaje se dé a partir de
diálogo constructivo, sincrónico o asincrónico, entre co-aprendices que
usan medios digitales para comunicarse.
Previamente establecida su clasificación se considera que las TIC son un banco
de herramientas esenciales para la comunicación en el uso de sus procesos de
intercambio de conocimientos ofreciéndoles a las personas que quieran
aprender adquiriendo conocimientos autónomos.
1.1.3 Evolución de las TIC
Sin duda alguna, las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC) han
transformado de manera vertiginosa la vida cotidiana y social de los seres
humanos, algunos ejemplos están en el uso de los teléfonos móviles, los
computadores, el internet y sus herramientas de comunicación, la televisión
digital, aplicaciones como Google earth, Google maps, museos virtuales, entre
otros, que nos permiten conocer un lugar sin haber estado físicamente en él, en
el ámbito profesional y educativo facilita el desempeño en varias áreas, una de
ellas tiene que ver con el acceso a la información, otra con el procesamiento de
datos, y otra, con la comunicación inmediata, sincrónica y asincrónica, para
difundir información o para contactar con cualquier persona en cualquier lugar
del mundo. (Arbeláez, 2014).
Según (Navarrete Mendieta & Mendienta Garcia, 2018) las TIC corresponden a
un conjunto de avances vinculados a tres conceptos: la informática, las
telecomunicaciones y las tecnologías audiovisuales. La educación del siglo XXI
se enfoca en aprender a aprender, por lo tanto, en un nuevo sistema educativo,
implementar las TIC, es viable y pertinente, teniendo en cuenta dos aclaraciones
básicas:1. Las TIC son medios (aplicaciones) y no fines; son herramientas que
facilitan el aprendizaje y el desarrollo de competencias. 2. Las TIC son
generadoras de información y no de conocimiento, claro que, con una mediación
adecuada, esa información puede convertirse en conocimiento; para que esto
sea así, la información debe ser analizada, reflexionada y evaluada.
6
(Grande, Cañon, & Cantón, 2016) lo más destacable en la evolución de las TIC
es su amplificación de uso, de ramificación y de desarrollo. En este sentido es
reseñable que la evolución diacrónica va pasando de la mera recepción,
información y almacenamiento, a la transformación de lo recibido para generar
un conocimiento nuevo: gestión de la información y del conocimiento. Esta es la
línea prospectiva que nos ofrece la dimensión evolutiva de las TIC: desde la Web
1.0 a la Web Social 2.0 y posteriormente a la llamada Web Inteligente.
Es evidente el avance que han tenido las Tecnologías de la Información y
Comunicación en los últimos años, las mismas que han transformado la sociedad
actual al estar inmersa en los diferentes sectores sociales y en la mayoría de las
actividades realizadas por el individuo, por ejemplo, en el ámbito educativo y
profesional permite al hombre acceder a cualquier tipo de información y a través
de esta generar conocimiento útil para su desarrollo.
1.1.4 Impacto de las TIC
Según (Arista, 2012) el aprendizaje y enseñanza en la formación del estudiante,
se da a través de contenidos transmitidos mediante una metodología que puede
ser apoyada sustancialmente por recursos tecnológicos, que estimulen y
sensibilicen los sentidos de manera más aguda y permanente, logrando con esto
que los ambientes de clases sean más aceptables por el receptor, que exista un
interés y emoción que se fundan en un aprendizaje significativo, esto implica
saber escuchar, interpretar y emitir los mensajes pertinentes en diversos
escenarios haciendo uso de los medios, códigos y herramientas apropiadas; la
información significativa donde el empleo de las tecnologías de la información y
la comunicación, sirven para solucionar de manera efectiva determinada
problemática establecida, a través de sistemas automatizados permite una
mayor eficiencia de los recursos.
(Jiménez, 2013) Menciona en cuanto a las redes que permiten que los
dispositivos estén interconectados, la piedra angular sería el internet. Su impacto
en la sociedad no se puede explicar en unas líneas, pero es lo que hace girar
este mundo. Las TIC han hecho un arduo trabajo en el campo de las redes, Los
terminales y los servicios, por tanto, también pueden ser clasificados según
7
hagan un uso u otro de estos elementos. Mejorando la telefonía fija, la telefonía
móvil, el propio internet pasando de la conexión telefónica a la banda ancha,
después a la fibra óptica y llevando la conexión a los móviles. Permitiendo así
que estemos informados al momento.
(Belloch, 2010) Define que el Internet como la red de redes, también denomina
red global o red mundial. Es básicamente un sistema mundial de comunicaciones
que permite acceder a información disponible en cualquier servidor mundial, así
como interconectar y comunicar a ciudadanos alejados temporal o físicamente,
las características de la información de Internet como representativas de las TIC:
 Información multimedia: El proceso y transmisión de la información
abarca todo tipo de información: textual, imagen y sonido, por lo que los
avances han ido encaminados a conseguir transmisiones multimedia de
gran calidad.
 Interactividad: La interactividad es posiblemente la característica más
importante de las TIC para su aplicación en el campo educativo. Mediante
las TIC se consigue un intercambio de información entre el usuario y el
ordenador. Esta característica permite adaptar los recursos utilizados a
las necesidades y características de los sujetos, en función de la
interacción concreta del sujeto con el ordenador.
 Interconexión: La interconexión hace referencia a la creación de nuevas
posibilidades tecnológicas a partir de la conexión entre dos tecnologías.
Por ejemplo, la telemática es la interconexión entre la informática y las
tecnologías de comunicación, propiciando con ello, nuevos recursos como
el correo electrónico, los IRC, etc.
 Inmaterialidad: En líneas generales podemos decir que las TIC realizan
la creación (aunque en algunos casos sin referentes reales, como pueden
ser las simulaciones), el proceso y la comunicación de la información. Esta
información es básicamente inmaterial y puede ser llevada de forma
transparente e instantánea a lugares lejanos.
8
 Instantaneidad: Las redes de comunicación y su integración con la
informática han posibilitado el uso de servicios que permiten la
comunicación y transmisión de la información, entre lugares alejados
físicamente, de una forma rápida.
 Digitalización: Su objetivo es que la información de distinto tipo (sonidos,
texto, imágenes, animaciones, etc.) pueda ser transmitida por los mismos
medios al estar representada en un formato único universal. En algunos
casos, por ejemplo, los sonidos, la transmisión tradicional se hace de
forma analógica y para que puedan comunicarse de forma consistente por
medio de las redes telemáticas es necesario su transcripción a una
codificación digital, que en este caso realiza bien un soporte de hardware
como el modem o un soporte de software para la digitalización.
1.1.5 Ventajas y Desventajas de las TIC
Algunas ventajas y desventajas de las TIC según (Morales, 2019).
1.1.5.1 Ventajas de las TIC
 Desarrollo tecnológico destinado a la comunicación e información.
 Pone al alcance nuevas herramientas para acceder a la información y
canales de comunicación.
 Es dinámica y variable en el tiempo.
 Ofrece herramientas para el aprendizaje interactivo.
 Posibilita la educación a distancia.
 Permite la comunicación a larga distancia.
 Facilita la posibilidad de acceder a grandes volúmenes de información.
 Ofrece abundantes herramientas para realizar trabajos.
9
 Posibilita que grupos de personas se conozcan y lleven a cabo
discusiones a través de las redes.
1.1.5.2 Desventajas de las TIC
 Los dispositivos móviles o fijos deben tener una conexión a internet fija o
móvil.
 En ocasiones las redes son lentas y dificultan la comunicación o acceso
a la información.
 En el área educativa puede generar distracciones en los estudiantes.
 Se debe pagar una renta de internet.
 En ocasiones desplaza la comunicación “cara a cara”.
Las Tecnologías de la Información y Comunicación presentan diversas ventajas;
como el acceso rápido y oportuno a la información, la comunicación a distancia
entre dos o más personas, la variedad de herramientas para el desarrollo de
trabajos,etc,pero no todo es positivo también presenta algunas desventajas;
como el desplazamiento de la comunicación frente a frente, distracción,
dependencia a este tipo de tecnología, entre otras.
1.2
IMPRESIÓN EN TERCERA DIMENSIÓN
1.2.1 La impresión 3D
“La impresión 3D es el proceso de fabricar un objeto sólido tridimensional de casi
cualquier forma a partir de un modelo digital computarizado. (También llamada
fabricación por adición)” (Fonda, 2014 citado en Odremán R., 2014).La impresión
3D se lleva a cabo con la ayuda de una impresora3D.Esta máquina puede tener
tamaños y aspectos variados, y siempre está vinculada a diversos programas
informáticos que son fundamentales para el proceso, pues permiten preparar el
archivo 3D del objeto que vayamos a fabricar y controlar después la máquina
durante la impresión. Una impresora 3D,por lo tanto, es una máquina capaz de
fabricar un objeto físico a partir de un modelo 3D (Berchon & Bertier, 2016).
10
También Adeva (2021) manifiesta que, La impresión 3D requiere del uso de un
software, el correspondiente hardware de la máquina o impresora y los
materiales utilizados para la propia impresión y que todos ellos trabajen de forma
conjunta. El propio proceso de impresión consiste en crear objetos en tres
dimensiones a partir de la superposición de capas de abajo hacia arriba. En la
Figura 1: Impresión 3D,Figura 1: Impresión 3D se puede observar la impresión
de un objeto tridimensional.
Antes de comenzar el proceso, el software divide el gráfico en capas finas como
el diámetro del material de salida. Para cada capa, la impresora se va
desplazando sobre el plano para ir liberando material sobre las coordenadas
correspondientes y así ir formando la figura en tres dimensiones e idéntica a la
diseñada en 2D (Adeva, 2021).
Figura 1: Impresión 3D
Fuente: (Adeva, 2021)
Por lo tanto, lo primero que necesitamos para imprimir un objeto en tres
dimensiones es un archivo creado con algún software de modelado 3D. Lo
siguiente es utilizar el material ideal para su fabricación. Generalmente se utiliza
materiales termoplásticos, pero también hay impresoras 3D capaces de utilizar
otros materiales como el metal, resinas o polímeros. Eso sí, en este caso el coste
de las impresoras en mucho mayor puesto que deben ser capaces de fundir el
material para su utilización en la impresión por capas. Y por último esta por
supuesto la propia impresora, que como ya podemos deducir, las hay de
11
diferentes tipos en función, sobre todo, del material que utilizan para la impresión
3D (Adeva, 2021).
La impresión 3D es un conjunto de tecnologías que permiten realizar la impresión
de un objeto tridimensional a través de un proceso en el que se van incorporando
capas de abajo hacia arriba. Además del software y de las herramientas
tecnológicas que se utilizan son necesarios materiales como plásticos, metales
,cerámica o material orgánico dependiendo de la técnica utilizada para la
impresión.
1.2.2 Historia de la Impresión en 3D
En 1983, Chuck Hull ideó un novedoso proceso de fabricación mientras trabajaba
en una empresa desarrollando recubrimientos para tableros. Había desarrollado
una técnica que utilizaba luz ultravioleta para curar y endurecer un recubrimiento
protector de resina aplicado a la superficie de tableros para la fabricación de
mesas. Acuño el término “estereolitografía”, y procedió con el proceso de
solicitud de patente, que le fue concedida en marzo de 1986.Ese mismo año
fundó la empresa 3D Systems, -una de las dos más grandes e importantes
empresas del sector- y la impresión 3D paso a ser una realidad (Jorquera Ortega,
2017).
El autor Adeva (2021) describe que, aunque nos puede parecer un término y
tecnología moderna, lo cierto es que en el año 1976 ya se desarrollaron los
primeros equipos y materiales de construcción para la impresión en 3D. Unos
años después, en 1981, Hideo Kodama inventó dos métodos de fabricación AM
de un modelo de plástico tridimensional con un polímero foto endurecible.
En 1984 fueron varios los proyectos presentados y patentados basados en el
proceso de estereolitografía, que se basa en ir añadiendo capas mediante el
curado de fotopolímeros con láseres de rayos ultravioleta. Además, se definió un
sistema para generar objetos tridimensionales mediante la creación de un patrón
del objeto a formar que dio lugar al formato de archivo STL, que es ampliamente
aceptado hoy en día para la impresión 3D.
12
La impresión 3D tiene sus inicios en la década de los 70, pero esta tecnología
tomo más fuerza en los 80 cuando Chuck Hull en 1983 ideó un novedoso proceso
de fabricación y luego acuño y patento el término “estereolitografía”, años
después fueron presentados y patentados varios proyectos relacionados con la
estereolitografía, de esta manera fue evolucionando la impresión en tercera
dimensión.
1.2.3 Primera máquina de impresión 3D SLA.
En el año 1992 se desarrolló la primera máquina de impresión 3D de tipo SLA
(estereolotigráfico) y fue obra de la compañía 3d Systems. Un láser ultravioleta
iba solidificando una fotopolímera capa por capa para crear objetos
tridimensionales. A pesar de que no eran piezas muy perfectas, hacía pensar en
el gran potencial que podía ofrecer este tipo de máquinas.
Siete años después, en 1999 se pudieron ver grandes avances con el primer
órgano criado en laboratorio por el equipo de investigación del instituto de Wake
Forest de medicina regenerativa a través de su proyecto de conseguir imprimir
órganos y tejidos con tecnología de impresión 3D (Adeva, 2021).
1.2.4 Primera impresora tipo SLS
En 2006 se construye la primera impresora tipo SLS o de sinterización de láser
selectivo. Una máquina que utiliza un láser para fundir materiales durante el
proceso de impresión 3D y que dio una gran esperanza a la fabricación de piezas
industriales, prótesis, etc. Un par de años más tarde, a través del proyecto
RepRap, vio la luz la primera impresora capaz de replicar sus propios
componentes, lo que permitía construir impresoras idénticas o piezas de
repuesto (Adeva, 2021).
1.2.5 Avances y Actualidad
En el año 2011 los ingenieros de la Universidad de Southampton diseñaron un
avión no tripulado impreso en 3D y fabricado en tan solo una semana. En ese
mismo año, se pudo ver también el primer prototipo de un coche cuya carrocería
había sido creada a través de la impresión 3D o cómo se llevó esta tecnología a
13
otro mercado muy distinto como el de la joyería, pudiendo incluso imprimir piezas
de oro y plata en 3D a partir de ciertos modelos.
En los últimos años hemos visto aplicaciones múltiples en implantes dentales,
prótesis de huesos, etc. Incluso hemos visto cómo recientemente se utilizaban
las impresoras 3D para fabricar material sanitario para ayudar en lucha contra el
coronavirus en hospitales, adaptadores para respiradores, pantallas protectoras,
etc. (Adeva, 2021).
La impresión en tercera dimensión ha avanzado de a poco año tras año, pasando
de ser una tecnología con la que solo se realizaban impresiones de pequeños
objetos a la impresión de grandes prototipos; como la carrocería de un coche, el
prototipo de un avión no tripulado y la aplicación de esta tecnología en implantes
dentales, prótesis de huesos, etc. Todo lo mencionado ha sido posible gracias al
descubrimiento de nuevas técnicas y procedimientos que han permitido el
desarrollo de esta tecnología.
1.2.6 Clasificación de la impresora 3D
Impresoras 3D (2017) define que, para aquellos que se hayan unido hace
relativamente poco tiempo al mundo de la impresión 3D, hoy vamos a explicar,
a grandes rasgos, qué tipos de impresoras 3D hay y qué diferencias existen entre
ellas. Para distinguir diferentes gamas o tipos de impresoras 3D, lo hacemos
principalmente en función a la tecnología que usan para llevar a cabo la
impresión.
1.2.6.1 Impresora 3D por Estereolitografía (SLA)
Esta técnica fue la primera en utilizarse. Consiste en la aplicación de un haz de
luz ultravioleta a una resina líquida (contenida en un cubo) sensible a la luz. La
luz UV va solidificando la resina capa por capa. La base que soporta la estructura
se desplaza hacia abajo para que la luz vuelva a ejercer su acción sobre el nuevo
baño, así hasta que el objeto alcance la forma deseada. Con este método se
consiguen piezas de altísima calidad, aunque, por sacar un inconveniente, se
desperdicia cierta cantidad de material en función del soporte que sea necesario
14
fabricar. Algunos ejemplos de impresoras 3D que funcionan por estereolitografía
son: Project 1500, 1200 ó 3510 de 3D Systems (Impresoras 3D, 2017).En la
Figura 2: Estereolitografía (SLA) se aprecia un ejemplo de esta técnica.
Figura 2: Estereolitografía (SLA)
Fuente: (Impresoras 3D, 2017)
1.2.6.2 Impresoras 3D de Sinterización Selectiva por Láser (SLS).
También conocido en inglés como Selective Laser Sintering (SLS), esta
tecnología se nutre del láser para imprimir los objetos en 3D. Nació en los años
80, y pese a tener ciertas similitudes con la tecnología SLA, ésta permite utilizar
un gran número de materiales en polvo (cerámica, cristal, nylon, poliestireno,
etc.). El láser impacta en el polvo, funde el material y se solidifica. Todo el
material que no se utiliza se almacena en el mismo lugar donde inició la
impresión por lo que, no se desperdicia nada, de las impresoras 3D más famosas
que utilizan esta tecnología de impresión 3D es la EOS. Con las dos últimas
tecnologías se consigue una mayor precisión de las piezas impresas y mayor
velocidad de impresión (Impresoras 3D, 2017). En la Figura 3: Sinterización
Selectiva por Láser (SLS) se observa parte del proceso de Sinterización
Selectiva por láser (SLS).
15
Figura 3: Sinterización Selectiva por Láser (SLS)
Fuente: (Impresoras 3D, 2017)
1.2.6.3 Impresoras 3D por Inyección
Este es el sistema de impresión 3D más parecido a una impresora habitual (de
tinta en folio), pero en lugar de inyectar gotas de tinta en el papel, inyectan capas
de fotopolímero líquido que se pueden curar en la bandeja de construcción.
Como ejemplo de impresoras 3D por inyección destacamos X60 de 3D Systems
o la Zprint 450 (Impresoras 3D, 2017).A continuación en la Figura 4: Impresión
por inyección se puede apreciar un proceso de impresión por inyección.
Figura 4: Impresión por inyección
Fuente: (Impresoras 3D, 2017)
1.2.6.4 Impresión por deposición de material fundido (FDM)
También conocida por FFF (Fused Filament Fabrication, término registrado por
Stratasys). La técnica aditiva del modelado por deposición fundida es una
tecnología que consiste en depositar polímero fundido sobre una base plana,
16
capa a capa. El material, que inicialmente se encuentra en estado sólido
almacenado en rollos, se funde y es expulsado por la boquilla en minúsculos
hilos que se van solidificando conforme van tomando la forma de cada capa. Se
trata de la típica bobina de filamento pla, abs, etc.
Se trata de la técnica más común en cuanto a impresoras 3D de escritorio y
usuarios domésticos se refiere. Aunque los resultados pueden ser muy buenos,
no suelen ser comparables con los que ofrecen las impresoras 3D por SLA, por
ejemplo. La ventaja principal es que esta tecnología ha permitido poner la
impresión 3D al alcance de cualquier persona con impresoras como la CubeX,
Prusa o cualquier impresora de RepRap. Actualmente se utilizan una gran
variedad de materiales, entre los que predominan ABS y PLA (Impresoras 3D,
2017).La técnica previamente mencionada se puede apreciar de mejor manera
en la Figura 5: Deposición de material fundido (FDM).
Figura 5: Deposición de material fundido (FDM)
Fuente: (Impresoras 3D, 2017)
Las impresoras 3D se clasifican dependiendo de la técnica que utilizan para
realizar la impresión. Existen algunos tipos como los citados previamente, pero
el más utilizado en la actualidad es la impresión FDM por la técnica que utiliza,
ya que deposita material fundido formando capas de abajo hacia arriba y además
las impresoras que aplican esta técnica son de fácil acceso.
17
1.2.7 Metodos de la impresión en 3D
Según Adeva (2021) menciona que, existen diferentes tecnologías disponibles
para la impresión 3D que se diferencian principalmente en la forma en la que las
distintas capas son utilizadas para crear las piezas. Algunas usan métodos de
fundido del material para formar las capas, como por ejemplo el SLS o FDM,
mientras que otras depositan materiales líquidos que son solidificados con
diferentes tecnologías. Entre los métodos más utilizados caben destacar:
1.2.7.1 Impresión por inyección
En este método, la impresora crea el modelo de capa esparciendo una capa de
la sección de la pieza. Este proceso se repite hasta que se imprimen todas las
capas y es el único que permite la impresión de prototipos a todo color.
1.2.7.2 Modelado por deposición fundida (FDM)
Como su propio nombre indica, este método va depositando un material fundido
sobre una estructura capa a capa que posteriormente es sintetizado por un láser
para su solidificación. Dentro de este método se incluye también el sintetizado
de metal por láser o DMLS.
1.2.7.3 Estereolitografía (SLA)
La tecnología estereolitografía o SLA es la que utiliza resinas líquidas
fotopoliméricas que se solidifican con el uso de una luz emitida por un láser
ultravioleta. De esta manera, se van creando capas de resina sólida hasta formar
el objeto.
1.2.7.4 Fotopolimerización por luz ultravioleta
En esta ocasión, la fotopolimerización por luz ultravioleta o SGC utiliza un
recipiente de polímero líquido que es expuesto a la luz de un proyector bajo
determinadas condiciones. De esta manera, el polímero se endurece a medida
que la placa de montaje se va moviendo hacia abajo muy poco a poco para ir
creando las distintas capas a medida que el polímero se va solidificando.
18
1.2.7.5 Foto polimerización por absorción de fotones (SLS)
En este método el objeto 3D es creado a partir del uso de un bloque de gel y
mediante la utilización de un láser. Es decir, el gel se va solidificando en las
zonas donde se va enfocando con el láser debido a un proceso de nolinealidad
óptica de la foto excitación. Después, el gel restante se limpia.
1.2.7.6 Impresión con hielo
Recientemente hemos visto también cómo se han desarrollado métodos o
técnicas que, por medio de un proceso de enfriado, permite realizar impresiones
en 3D utilizando hielo como material. Una tecnología aún en desarrollo y cuyas
ventajas están aún por ver (Adeva, 2021).
En la actualidad existe un gran número de métodos para la impresión 3D, la
principal diferencia está en la forma en la que se usan las diferentes capas para
la creación de piezas, ya que algunos métodos depositan material curado con
diferentes tecnologías y otros utilizan material fundido, pero cada método
presenta ciertos aspectos que es importante tener en cuenta al momento de
elegir el adecuado, como; velocidad, coste de impresora, coste del material a
utilizar para imprimir, entre otros.
1.2.8 Materiales para la impresión en 3D.
Existe una gran variedad de materiales usados para la impresión de objetos en
tres dimensiones, desde materiales líquidos, sólidos, flexibles, transparentes,
opacos, de colores, etc. Materiales que según sus propiedades pueden
satisfacer las necesidades de las piezas u objetos creados a partir de ellos, ya
que cada uno dispone de diferentes características y propiedades que permiten
la creación de determinados objetos con una determinada resistencia o con una
precisión mayor. Entre los materiales más utilizados destacan:
1.2.8.1 Ácido Poliláctico (PLA)
Se trata de un polímero constituido por elementos similares al ácido láctico y con
propiedades similares a las del tereftalato de polietileno (PET) que se utiliza
19
habitualmente para hacer envases. Un termoplástico fabricado a partir de
almidón de maíz, yuca, mandioca o caña de azúcar.
1.2.8.2 Laywwod-D3
Material formado por la mezcla de un polímero, similar al PLA, y polvo de madera
en diferentes porcentajes y que ofrecen un resultado con un aspecto similar a la
madera y que se puede pintar y lijar fácilmente.
1.2.8.3 Acrilonitrilo butadieno estireno (ABS)
En esta ocasión, se trata de un plástico muy resistente y que aguanta altas
temperaturas. Ofrece cierta flexibilidad y es fácil de pintar.
1.2.8.4 Poliestireno de alto impacto (HIPS)
Es una variedad de los poliestirenos, un polímero bastante frágil a temperatura
ambiente y que modifica mediante la adición de polibutadieno para mejorar su
resistencia.
1.2.8.5 Tereftalato de polietileno (PET)
Es un tipo de plástico muy utilizado para envases de bebidas. Químicamente es
un polímero que se obtiene de la reacción de policondensación entre el ácido
tereftálico y el etilenglicol. Pertenece al grupo de los materiales sintéticos
denominados poliésteres.
1.2.8.6 Elastómero termoplástico (TPE)
Son un tipo de polímeros o mezcla de polímeros que forman materiales
termoplásticos y elastoméricas. Es decir, combinan las ventajas de materiales
elásticos como las propias gomas y los materiales plásticos.
1.2.8.7 Filaflex
Es un filamento elástico con una base de poliuretano y otros aditivos que ofrecen
en conjunto una gran elasticidad. La impresión con este tipo de material es más
lenta, pero es muy útil para determinados objetos.
20
1.2.8.8 Laybrick
Se trata de un material que resulta de la mezcla de varios materiales plásticos y
yeso. Esto hace que los objetos adquieran un aspecto como de piedra y que se
puedan pintar y lijar fácilmente.
1.2.8.9 Nylon
Polímero sintético del grupo de las poliamidas. Una fibra textil elástica y
resistente muy utilizada para la fabricación y confección de tejidos y telas.
Existen diversos tipos de materiales para la impresión en tercera dimensión,
cada uno de estos satisfacen necesidades diferentes dependiendo del objeto
que se quiera obtener, ya que presentan características diferentes como;
resistencia, flexibilidad, fragilidad, además de que pueden ser sólidos o líquidos.
Uno de los más utilizados actualmente es el PLA debido a que es fabricado a
base de recursos renovables.
1.2.8.10
Metales amorfos (BGM)
Los metales amorfos son aquellos que tiene una estructura a nivel atómica
desordenada, que permiten varias formas para su solidificación.
1.2.9
Aplicaciones que se utilizan para la impresión en 3D
Algunos de los ámbitos de aplicación de la impresión de objetos en tres
dimensiones son:
1.2.9.1 Medicina y Salud
Ya es una realidad el hecho de poder crear ciertas partes del cuerpo a través de
impresoras en 3D y que son totalmente tolerables por el organismo. En el ámbito
de las prótesis y otras especialidades como la odontología es donde quizás hay
más utilidades. Eso sin olvidar la gran ventaja de poder crear piezas o aparatos
sanitarios con gran rapidez.
21
Es el caso, por ejemplo, de la entidad española Ayúdame3D que crea y entrega
brazos impresos en 3D, denominados trésdesis, a personas con discapacidad
de forma gratuita. Mejora la calidad de vida gracias a esta impresión 3D.
Según (Valenzuela Villela, García Casillas, & Chapa Gonzalez, 2020) El
desarrollo de dispositivos médicos mediante el método de impresión 3D ha
logrado un progreso significativo, pues se han fabricado diversos modelos de
prótesis, implantes y tejidos combinando el uso de diferentes técnicas de
manufactura aditiva con la incorporación de arreglos celulares, promoviendo la
regeneración de estructuras biológicas. Se han empleado técnicas médicas ya
establecidas, como la tomografía computarizada en la impresión 3D, obteniendo
una concordancia idónea en el modelo tridimensional y la anatomía del paciente
1.2.9.2 Educación
En lo que a la educación y formación se refiere, el hecho de poder crear replicas
exactas de conceptos muy abstractos, hace que la visualización y entendimiento
mejoren considerablemente. Puedes conseguir ayuda no solo en colegios desde
niveles muy básicos donde crear animales o cualquier tipo de encajable sino en
educación superior, en universidades, aplicando la impresión 3D a cualquier tipo
de «órgano», etc.
1.2.9.3 Industrial
No hay duda de que en el sector industrial supone un gran ahorro de tiempo y
costes el poder crear piezas de diferentes materiales de forma rápida.
1.2.9.4 Arqueología
En este sector la impresión 3D también supone una gran ayuda y ventaja a la
hora de poder replicar objetos reales sin el complejo y laborioso proceso de
modelado, reconstrucción, etc.
22
1.2.9.5 Moda y Tejidos
Uno de los sectores donde también se usa la impresión tridimensional es en el
de la moda. Numerosas firmas internacionales ya han hecho uso de impresoras
3D para la fabricación de zapatillas, ropa, bolsos, accesorios y joyas.
1.2.9.6 Comida y alimentación
Existen impresoras capaces de sustituir algunos procesos culinarios, incluso ya
es una realidad el uso de la impresión en 3D para elaborar postres increíbles.
También es muy habitual para hacer moldes o cortes para galletas y repostería
en casa y suele ser uno de los usos más frecuentes: cortadores para galletas
con la forma que queramos y utilizando todas las posibilidades que nos ofrece la
impresión 3D desde la propia casa (Adeva, 2021).
La impresión en tercera dimensión está inmersa en diferentes ámbitos de la
sociedad como la salud, la industria, la educación, la comida y alimentación,
entre otros; en cada uno de estos aspectos la impresión 3D contribuye en una
mejora a los procesos y en el caso específico de la educación mejora el proceso
enseñanza-aprendizaje.
23
CAPITULO II: EJECUCIÓN DEL TRABAJO
2.1
Introducción
Para realizar el diagnóstico o estudio de campo, se utilizó la entrevista como
instrumento de recolección de datos, la misma que fue aplicada a la coordinadora
del Área Técnica de la Universidad Laica “Eloy Alfaro” de Manabí Extensión
Chone. Con la aplicación de la entrevista se pretende conocer la importancia de
incorporar tecnología de la información y comunicación para imprimir piezas en
tercera dimensión en el laboratorio de Sistemas Digitales.
En cuanto a la implementación de la herramienta tecnológica, se llevará a cabo
un procedimiento donde se incluyen varios puntos, como; pedir varias proformas
para luego adquirir la impresora 3D con las mejores características y que sea de
gran utilidad para el laboratorio de Sistemas Digitales, luego se realizará la
respectiva instalación de la herramienta, la misma que será verificada mediante
pruebas de funcionamiento.
2.2
Análisis de la entrevista
Se aplicó una entrevista como instrumento de recolección de datos, la cual fue
aplicada a la coordinadora del Área Técnica con el objetivo de conocer la
importancia de incorporar tecnología de la información y comunicación para
imprimir piezas de en tercera dimensión en el laboratorio de Sistemas Digitales.
Los resultados de la entrevista se pueden apreciar en la Tabla 1: Resultados de
la entrevista.
RESULTADOS DE LA ENTREVISTA
PREGUNTAS
RESULTADOS
1. ¿Está usted de acuerdo con
la implementación de una
impresora
3D
laboratorio
de
en
el
Sistemas
La entrevistada manifiesta que las impresoras 3D
generan mucho interés actualmente ,acaparando
la atención de un amplio sector social, por lo que
su implementación será de mucha utilidad para
la enseñanza-aprendizaje en el laboratorio.
Digitales?.
24
2. ¿Qué
tan
importante
considera
usted
implementación
la
de
impresora
3D
laboratorio
de
una
en
el
Sistemas
La
entrevistada
implementación
considera
de
esta
importante
la
herramienta,
ya
permitirá a los estudiantes con la respectiva
ayuda del docente potenciar habilidades como la
creatividad,
el
trabajo
en
equipo,
el
planteamiento y resolución de problemas.
Digitales?.
3. ¿Qué beneficios tendrá el
laboratorio
de
sistemas
digitales al contar con una
herramienta
tecnológica
La entrevistada considera que el mayor beneficio
del laboratorio al contar con una impresora 3D es
que se actualizará en componentes de última
tecnología.
como es la impresora 3D?.
4. ¿Qué tan beneficioso sería
para
los
docentes
y
estudiantes de la carrera de
ingeniería
en
sistemas
contar con una impresora
La entrevistada manifiesta que esta herramienta
tecnológica es beneficiosa, tanto para el docente
como el estudiante, ya que les permitirá
experimentar nuevas formas de impresión y que
a su vez estos puedan crear y ver realizadas sus
creaciones.
3D?.
5. ¿Cree usted que contar con
la
impresión
dimensión
en
tercera
mejorará
el
componente práctico?.
6. ¿En caso de disponer de
una impresora 3D, quienes
serían los encargados de su
La entrevistada considera que la tecnología de
impresión 3D mejorará el componente práctico,
ya que les permitirá a los estudiantes ejecutar
sus procesos de forma real.
La entrevistada manifiesta que los encargados
de la operatividad de la impresora 3D serían
secretaria, docentes y estudiantes.
operatividad?.
Tabla 1: Resultados de la entrevista
Fuente: Entrevista
25
2.3
Ejecución
2.3.1 Solicitud de proformas de impresoras 3D
Para conocer las condiciones de venta de diversas impresoras 3D que existen
en el mercado y que se adaptan a las necesidades del laboratorio de Sistemas
Digitales, se realizó la solicitud de proformas a dos empresas tecnológicas del
mercado ecuatoriano. Una de esas empresas es TAURO 3D PRINT ubicada en
la ciudad de Portoviejo, a la cual se le pidió una proforma de cuatro modelos de
impresoras 3D, los cuales son; Artillery Genius, Artillery Sidewinder X2, Artillery
Genius Pro y Creality CR- 10 Max. La otra empresa es ROBOTICS ubicada en la
ciudad de Quito, allí se solicitó una proforma de la Impresora 3D GEEETECH
A30M.
Portoviejo – Manabí –
Ecuador Teléfonos:
0980019221 - 098 253
6332
e-mail:
tauro3dprint@gmail.com
RISE: 1312863085001
PROFORMA
Fecha: viernes 10 de diciembre del 2021
NOMBRE DEL CLIENTE: Jessenia Maricela Mera Rodriguez
EQUIPO
IMAGEN DE REFERENCIA


26
CARACTERÍSTICAS
Volumen de
Impresión:
220x220x250 [mm]
Velocidad de
VALOR



ARTILLERY
GENIUS












ARTILLERY
SIDEWINDERX2








27
impresiónmáxima:
70 [mm/s]
(aconsejable
50[mm/s])
Cama Caliente: Sí
Voltaje: [24V]
Voltaje de red
compatible:110/220[V]
Filamento compatible:
PLA,PETG, TPU, ABS, ASA
de 1,75[mm]
Altura mínima de capa:
0,1[mm]
Nº de extrusores: 1
Diámetro de nozzle:
0.4[mm]
Tamaño:
430x390x590[mm]
Peso neto: 8,9 [kg]
Formato de archivo
compatible: STL, GCode,OBJ
Conexión: USB, Micro-SD
Volumen de
trabajo:
300*300*400mm
Velocidad máxima
deimpresión; 150
mm/s
Calidad de impresión
dealta precisión:
hasta 50 micras
Instalación fácil y
rendimiento
estable.
Con diseño de marco
dealuminio completo,
estructura muy
estable
Sistema de doble husillo
eneje Z
Sistema de recuperación
deimpresión por corte de
corriente
Detección de final o
roturade filamento
Pantalla táctil a todo color
Extrusor tipo AERO
Muy silenciosa
Materiales aceptados
$600
*Incluye
Soporte
de
Instalaci
óny
Guía
básica
de uso
$900
*Incluy
e
Soporte
de
Instalac
ióny
Guía
básica
de uso
paraimprimir: PLA, ABS,
PET-G, PLA Flexible,
Madera, TPU,
PVA, HIPS













ARTILLERY
GENIUS PRO







28
Tecnología de
impresión3D:
FDM/FFF
Diseño/Disposición:
Cartesiana con cabezal
enXY
Marca: Artillery
Volumen de
impresión:220 x 220
x 250 mm
Diámetro del filamento:
1.75 mm
Tipo de Extrusión: Directa
Cabezal: Tipo Volcano
Temperatura
máximaExtrusor:
240 ºC
Temperatura
máximaCama: 120
ºC
Perfiles: Aluminio
Nivelación:
Semiautomáti
cacon
BLTouch
Pantalla: Táctil, a color
Conectividad: USB /
tarjetamicro-SD
Sensor de filamento: Sí
Recuperación de
laimpresión: Sí
Dimensiones: 550 x
405x640 mm
Peso: 7.8 Kg
Formatos: Stl…
Software: Software
libre, Cura, repetier,
Simplify3D,etc…
Materiales: PLA,
ABS, Flexibles,
filamento de
madera, filamento
PVA
$650
*Incluy
e
Soporte
de
Instalac
ióny
Guía
básica
de uso






CREALITY CR-10
MAX





Tabla 2: Proforma
Fuente: Tauro Print 3D
29
Tamaño de impresión:
45 x45 x 47cm
Nivelación Automática.
Precisión: ± 1mm
Diámetro de la boquilla:
Estándar de 0.4mm
(puedeser cambiado a
0.8mm)
Velocidad de
impresión:Normal: 80
mm/s, Max.:200
mm/s
Materiales: 1.75mm
PLA,ABS, TPU, cobre,
de madera, de Fibra
De carbono,
degradado de Color,
etc.
Software de apoyo:
PROE,Solid-works, UG,
3d Max, Rhino 3D
software de diseño, etc.
Formato: STL, OBJ,
CódigoG, JPG
Método de impresión:
tarjeta SD (fuera de
línea), póngase en
contacto con elPC (online)
Estructura de La
carrocería: Al4000 VslotAluminio y
Rodamientos.
Sistema operativo:
Linux,Windows, OSX
$1300
*Incluy
e
Soporte
de
Instalac
ióny
Guía
básica
de uso
ROBOTICS ECUADOR
1722646682001
Proforma
VENEZUELA N11 - 249 ENTRE CALDAS Y
0984354637 / simon , 13 dic 2021 11:10:22
Razón Social / Nombres y Apellidos:
Identificación:
1317013249
Fecha Emisión:
2021-12-13
Estado:
Activo
código
COOL URETA ROSA ELIANA
Secuencial
233
Descripción
cantidad
p.unitario
1C107
IMPRESORA 3D GEEETECH A30M
1
716.96429
0.00
716.96
1C108
MODULO WIFI GEEETECH
1
44.64286
0.00
44.64
2C106
FILAMENTO PLA 1Kg 1.75mm PROFESIONAL AZUL
1
19.64286
0.00
19.64
ENVIO
ENVIO + SEGURO
1
13.39286
0.00
13.39
Información Adicional
FORMA DE PAGO
correo:
descuento
Subtotal 0%
Subtotal
analiecool97@gmail.com
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IVA
TOTAL
precio total
0.00
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0.00
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890.00
Otros Datos
null
RoboticsEcuador
0984354637
30
0984354637
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2.3.2 Adquisición de la impresora 3D
Una vez analizada cada proforma enviada por las empresas a las cuales se les
solicitó la misma, se definió que la impresora 3D más adecuada, con excelentes
características y con un buen precio es la impresora Artillery SideWinder x2 , por
lo que se procedió a realizar los trámites necesarios para la adquisición de dicha
herramienta.
Figura 6: Artillery SideWinder x2
Fuente: Autoras
Figura 7: Medidas y tamaño de Artillery Sidewinder X2
Fuente: Autoras
31
ESPECIFICACIÓN
Volumen de compilación
300 x 300 x 400 mm (11.8 x 11.8 x 15.75 pulgadas)
Resolución de la capa
0.01Mm
Velocidad máxima de
impresión
Velocidad máxima de
desplazamiento
150Mm/s
250Mm/s
Cama de impresión
Cerámica de vidrio
Tipo de cama de calor
Cama de calor de CA de calentamiento rápido
Construir el tiempo de
calentamiento de la placa
80℃ En menos de 2 minutos
Diámetro del filamento
1.75Mm
Filamento soportado
PLA, ABS, PLA flexible, TPU, Madera, PVA, CADERAS …
Nivelación de la cama
Manual
Tecnología de impresión
FFF (fabricación de filamentos fusionados)
Tipo de extrusora
Extrusora de accionamiento directo (tipo Titán)
Resolución XYZ
0.05 mm, 0.05 mm, 0.1 mm
Tipo de boquilla
Volcano
Diámetro de la boquilla
0.4Mm
Temperatura de la boquilla
Hasta 240 ℃
Tiempo de calentamiento
de la boquilla
<3 minutos
Nivel de ruido
<60 Dba
El consumo de energía
100V-240V – 600 W máx. (Con la cama caliente encendida)
Fuente de alimentación
Tabla de control
Conductor paso a paso
Enchufe estándar de la UE (220v) o US Estándar (110v) –
Opcional
MKSGen L
Exclusivo
conductor
paso
(256 micropasos)
Sensores avanzados
3 sensores inductivos de tope
Peso de la máquina
14Kg
Peso de envío
16.5Kg
32
a
paso
ultra
silencioso
Dimensiones de la
550 x 405 x 640mm
máquina
550 x 405 x 870 mm (con soporte de carrete)
Dimensiones de la caja de
envío
780 x 540 x 250mm
Tabla 3: Características técnicas de Artillery SideWinder X2
Fuente: Autoras
2.3.3 Instalación de la impresora 3D.
Luego de haber adquirido la impresora 3D se procedió a su respectiva instalación
en el laboratorio de Sistemas Digitales. Para ello primeramente se inició
revisando el contenido de la caja en la cual se encontraba lo siguiente:
 Estuche con la tornillería y llaves necesarias para el montaje
 Cable USB
 USB pendrive con archivos STL de muestra
 Repuesto de cable
 Boquilla 0.4
 Repuesto ruedas de rodamientos
 Impresora 3D en 2 partes para ensamblar
 Manual de instrucciones
Esta impresora viene premontana en un 95%. Solo se necesitó instalar unos
pocos tornillos para fijar el conjunto del riel principal a la base. Con varias
conexiones de enchufes eléctricos. Además, con la ayuda de las instrucciones
se pudo configurar y calibrar la impresora 3D quedando lista para su respectivo
uso. Para lo cual se realizaron los siguientes pasos.
 Se realizó el encaje del marco Z a la base donde está la electrónica.
 Se instaló el soporte de la bobina de filamento y el sensor.
33
 Se Conectaron los cables.
 Se Calibró y configuró la impresora 3D.
2.3.4 Pruebas de funcionamiento
Finalmente, para verificar que las funcionalidades de la impresora 3D actúan
correctamente y para asegurar la calidad del producto se realizaron las
respectivas pruebas de funcionamiento.
Se realizó la impresión de un objeto para comprobar el correcto funcionamiento
de la impresora; para ello primeramente se instaló el software Ultimaker Cura en
la computadora, el cual es uno de los mejores y más utilizados programas de
corte para impresoras 3D, Figura 8: Ultimaker Cura; se realizó la respectiva
configuración en el software para agregar la impresora Artillery SideWinder X2,
Figura 9: Add a Printer; luego se trabajó en los ajustes del diseño 3D que se iba
a imprimir, Figura 10: Configuración del diseño 3D; después de realizar los
ajustes deseados el diseño fue almacenado en el dispositivo USB que luego fue
insertado en la impresora donde se comenzó finalmente con la impresión del
objeto tridimensional, Figura 11: Proceso de impresión del Objeto 3D. Una vez
hecho todo este procedimiento se comprobó que la impresora 3D funciona
correctamente.
Figura 8: Ultimaker Cura
Fuente: Autoras
34
Figura 9: Add a Printer
Fuente: Autoras
Figura 10: Configuración del diseño 3D
Fuente: Autoras
Figura 11: Proceso de impresión del Objeto 3D
Fuente: Autoras
35
CAPITULO III: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
3.1
CONCLUSIONES
1. Actualmente las Tecnologías de la Información y Comunicación para la
impresión en tercera dimensión son un innovador recurso didáctico que
favorece significativamente el proceso enseñanza-aprendizaje, haciendo
que este se más activo, participativo e inclusivo.
2. Mediante el diagnóstico realizado aplicando la entrevista como
instrumento de recolección de datos, se pudo determinar que la
implementación de la herramienta tecnológica como es la impresora 3D
en el laboratorio de Sistemas Digitales, es de gran utilidad para el
desarrollo de prácticas y que a su vez tanto docentes como estudiantes
potencien ciertas habilidades.
3. Con la implementación de la impresora 3D Artillery SideWinder X2, se
fortalecerá el componente práctico en el laboratorio de Sistema Digitales,
ya que a través de la utilización de esta herramienta tecnológica los
estudiantes y docentes se verán beneficiados porque se agilita y mejora
el proceso enseñanza-aprendizaje.
36
3.2
RECOMENDACIONES
1. Se debe considerar fundamental el uso de herramientas tecnológicas
como la impresora 3D en la formación académica estudiantil y de esta
manera beneficiar el aprendizaje de todos.
2. Para determinar la importancia de implementar una herramienta
tecnológica o conocer las características técnicas de dicha herramienta
es fundamental aplicar la técnica de la entrevista como instrumento de
recolección de datos.
3. Es importante verificar entre el diseño y la calidad de la impresora que
este acorde a las características y necesidades requeridas, además para
su correcto funcionamiento se deber calibrar y configurar de manera
adecuada.
37
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40
de
ANEXOS
41
ANEXO Nro. 1: MODELO DE LA ENTREVISTA APLICADA
UNIVERSIDAD LAICA “ELOY ALFARO” DE MANABÍ
EXTENSIÓN CHONE
CARRERA DE INGENIERÍA EN SISTEMAS
Objetivo: Conocer la importancia de incorporar tecnología de la información y
comunicación para imprimir piezas en tercera dimensión en el laboratorio de
Sistemas Digitales.
Instrucciones: Se le pide a usted de manera cordial ser partícipe de la siguiente
entrevista, respondiendo a cada una de las preguntas que se muestran a
continuación.
1. ¿Está usted de acuerdo con la implementación de una impresora 3D
en el laboratorio de Sistemas Digitales?.
2. ¿Qué tan importante considera usted la implementación de una
impresora 3D en el laboratorio de Sistemas Digitales?.
3. ¿Qué beneficios tendrá el laboratorio de sistemas digitales al contar
con una herramienta tecnológica como es la impresora 3D?.
4. ¿Qué tan beneficioso sería para los docentes y estudiantes de la
carrera de ingeniería en sistemas contar con una impresora 3D?.
5. ¿Cree usted que contar con la impresión en tercera dimensión
mejorará el componente práctico?.
6. ¿En caso de disponer de una impresora 3D, quienes serían los
encargados de su operatividad?.
43
ANEXO Nro. 2: EJECUCIÓN E IMPLEMENTACIÓN
Portoviejo – Manabí –
Ecuador Teléfonos:
0980019221 - 098 253 6332
e-mail:
tauro3dprint@gmail.com
RISE: 1312863085001
PROFORMA
Fecha: viernes 10 de diciembre del 2021
NOMBRE DEL CLIENTE: Jessenia Maricela Mera Rodriguez
EQUIPO
IMAGEN DE REFERENCIA





ARTILLERY
GENIUS





44
CARACTERÍSTICAS
Volumen de
Impresión:
220x220x250 [mm]
Velocidad de
impresiónmáxima:
70 [mm/s]
(aconsejable
50[mm/s])
Cama Caliente: Sí
Voltaje: [24V]
Voltaje de red
compatible:110/220[V]
Filamento compatible:
PLA,PETG, TPU, ABS, ASA
de 1,75[mm]
Altura mínima de capa:
0,1[mm]
Nº de extrusores: 1
Diámetro de nozzle:
0.4[mm]
Tamaño:
VALOR
$600
*Incluye
Soporte
de
Instalaci
óny
Guía
básica
de uso







ARTILLERY
SIDEWINDERX2








45
430x390x590[mm]
Peso neto: 8,9 [kg]
Formato de archivo
compatible: STL, GCode,OBJ
Conexión: USB, Micro-SD
Volumen de
trabajo:
300*300*400mm
Velocidad máxima
deimpresión; 150
mm/s
Calidad de impresión
dealta precisión:
hasta 50 micras
Instalación fácil y
rendimiento
estable.
Con diseño de marco
dealuminio completo,
estructura muy
estable
Sistema de doble husillo
eneje Z
Sistema de recuperación
deimpresión por corte de
corriente
Detección de final o
roturade filamento
Pantalla táctil a todo color
Extrusor tipo AERO
Muy silenciosa
Materiales aceptados
paraimprimir: PLA, ABS,
PET-G, PLA Flexible,
Madera, TPU,
PVA, HIPS
$900
*Incluy
e
Soporte
de
Instalac
ióny
Guía
básica
de uso













ARTILLERY
GENIUS PRO







46
Tecnología de
impresión3D:
FDM/FFF
Diseño/Disposición:
Cartesiana con cabezal
enXY
Marca: Artillery
Volumen de
impresión:220 x 220
x 250 mm
Diámetro del filamento:
1.75 mm
Tipo de Extrusión: Directa
Cabezal: Tipo Volcano
Temperatura
máximaExtrusor:
240 ºC
Temperatura
máximaCama: 120
ºC
Perfiles: Aluminio
Nivelación:
Semiautomáti
cacon
BLTouch
Pantalla: Táctil, a color
Conectividad: USB /
tarjetamicro-SD
Sensor de filamento: Sí
Recuperación de
laimpresión: Sí
Dimensiones: 550 x
405x640 mm
Peso: 7.8 Kg
Formatos: Stl…
Software: Software
libre, Cura, repetier,
Simplify3D,etc…
Materiales: PLA,
ABS, Flexibles,
filamento de
madera, filamento
PVA
$650
*Incluy
e
Soporte
de
Instalac
ióny
Guía
básica
de uso






CREALITY CR-10
MAX





47
Tamaño de impresión:
45 x45 x 47cm
Nivelación Automática.
Precisión: ± 1mm
Diámetro de la boquilla:
Estándar de 0.4mm
(puedeser cambiado a
0.8mm)
Velocidad de
impresión:Normal: 80
mm/s, Max.:200
mm/s
Materiales: 1.75mm
PLA,ABS, TPU, cobre,
de madera, de Fibra
De carbono,
degradado de Color,
etc.
Software de apoyo:
PROE,Solid-works, UG,
3d Max, Rhino 3D
software de diseño, etc.
Formato: STL, OBJ,
CódigoG, JPG
Método de impresión:
tarjeta SD (fuera de
línea), póngase en
contacto con elPC (online)
Estructura de La
carrocería: Al4000 VslotAluminio y
Rodamientos.
Sistema operativo:
Linux,Windows, OSX
$1300
*Incluy
e
Soporte
de
Instalac
ióny
Guía
básica
de uso
ROBOTICS ECUADOR
1722646682001
Proforma
VENEZUELA N11 - 249 ENTRE CALDAS Y
0984354637 / simon , 13 dic 2021 11:10:22
Razón Social / Nombres y Apellidos:
Identificación:
1317013249
Fecha Emisión:
2021-12-13
Estado:
Activo
COOL URETA ROSA ELIANA
Secuencial
233
código
Descripción
cantidad
1C107
IMPRESORA 3D GEEETECH A30M
1
716.96429
0.00
716.96
1C108
MODULO WIFI GEEETECH
1
44.64286
0.00
44.64
2C106
FILAMENTO PLA 1Kg 1.75mm PROFESIONAL AZUL
1
19.64286
0.00
19.64
ENVIO
ENVIO + SEGURO
1
13.39286
0.00
13.39
p.unitario
descuento
precio total
Información Adicional
FORMA DE PAGO
correo:
Subtotal 0%
Subtotal
analiecool97@gmail.com
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0.00
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