Michelangelo ahora es un rompecabezas 3D

Publicado: el 11 junio, 2015 por AdminKonrad / Konrad Lorenz

En el presente artículo haremos una descripción del proceso de elaboración de nuestro proyecto de clase, en el cual creamos una escultura / rompecabezas en 3D a partir de un juguete para niños. El modelo que elegimos para rediseñar fue la tortuga ninja, llamada Michelangelo. Este proyecto hizo parte de la Muestra No. 3 de modelos de la asignatura Diseño del Producto dirigida por el Ing. Oscar Granados Delgado. Vale la pena mencionar que esta muestra, se realiza semestralmente con actividades creativas de diversos tipos, y tiene como objetivo es dar a conocer a la comunidad Konradista el ingenio y las habilidades artísticas de los estudiantes de Ingeniería Industrial de V semestre. En este 2015-2, además se buscaba incentivar en los estudiantes el uso de las nuevas tecnologías de escaneo y prototipado 3D.

Selección del modelo

Para empezar con la creación de nuestro proyecto lo primero que hicimos fue pensar en un objeto llamativo con el cual pudiéramos trabajar. Fue así como decidimos inspirarnos en la serie animada de ciencia ficción que narra la historia de 4 tortugas ninja mutantes adolescentes, cada una nombrada en honor a un artista famoso del Renacimiento italiano: Leonardo (por Leonardo da Vinci / pintor e inventor) con antifaz azul, Raphael (por Rafael Sanzio, pintor) con antifaz rojo, Michelangelo (por Miguel Ángel Buonarroti, pintor y escultor) con antifaz naranja y Donatello (por Donatello, escultor) con antifaz violeta. Esta serie hizo su primera aparición en 1984. Escogimos a Michelangelo, él usa antifaz de color naranja y sus armas son los nunchakus o kusarigamas, es un personaje optimista y de buen carácter, siempre está comiendo pizza y lo distingue su personalidad inocente e infantil que además demuestra que es el más pequeño de los hermanos.

Imagen: FrameAngel / Shutterstock.com

Digitalización 3D

Para comenzar necesitamos un escáner 3D, este es un dispositivo que analiza un objeto o una escena para reunir datos de su forma, dimensión y volumen, ocasionalmente su color. La información obtenida se puede usar para construir modelos digitales tridimensionales que se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones.

En el Laboratorio de Ingenieria Industrial contamos con un escáner 3D SENSE™, producto desarrollado por la compañía 3D SYSTEMS y cuyo costo en el mercado hoy es de USD $ 419 ( lo que al cambio de hoy en Colombia presenta unos $1´175.295 COP). Con éste escáner logramos digitalizar a nuestro “Michelangelo” y convertirlo en un archivo STL de triangulos para estereolitografía (STL) – creación de 3D Systems. Este proceso, permite al usuario realizar modificaciones o corregir defectos luego del escaneado, recortar partes no deseadas, entre otros arreglos. En la figura debajo se muestra el archivo digital del escaneo.

Elaboración de planos seriados

Luego de escanear nuestro modelo, podemos exportar la figura en formato .stl a un programa de uso libre y descarga gratuita, llamado “AUTO DESK 123″, el cual permite crear un “rompe-cabezas” de planos seriados que posteriormente nos brindará la posibilidad de materializar nuestro diseño en un objeto 3D. En este programa de fácil utilización, podemos configurar el tamaño de la figura final, el número de divisiones para armar y las especificaciones deseadas de corte y ensamble.

Corte de planos en la máquina CNC

Nuestro proceso de corte de los planos seriados lo realizamos en la empresa Concepto Visual Ltda. ubicada en la Cra. 38 # 25B-66. La impresión se realizó sobre el material MDF (medium density fiberboard), pedazos de madera unidos por pegamento y resina , por presión y calor, de 3mm, el cual es de bajo costo y brinda buen acabado final. El costo de la lámina MDF de 100X100 CMS, fue de $15.000 y el costo por el servicio de corte en MAQUINA CNC de plasma fue de $45.000.

El corte por plasma es un procedimiento que consiste en crear un arco eléctrico estrangulado a través de la sección de la boquilla de una antorcha (soplete), sumamente pequeña. Esto concentra una gran cantidad de energía cinética de un gas, lo ioniza y le da la propiedad de corte.

Detalle y pintura de las piezas

El siguiente paso consiste en preparar las piezas para el ensamble final, para lo cual, primero las pulimos con una lija de grano fino y luego las pintamos. Te recomendamos aplicar capa de pintura muy fina debido a que las ranuras de ensamble tienen 3mm y ajustan de manera precisa, dado que coinciden con el espesor de la lámina MDF. Sí aplicas varias capas de pintura o una muy espesa, tendrás muchas dificultades al momento del ensamble.

Ensamble final del proyecto

Después de haber aplicado una fina capa de pintura sobre cada una de las piezas, procedemos a dar forma tridimensional a nuestro MICHELANGELO. En esta etapa de ensamble es recomendable utilizar la asistencia del programa AUTODESK 123D MAKE, que tiene una práctica guía de armado. El programa Autodesk 123 tiene una opción que se llama Assembly Steps o “pasos de montaje”, donde te muestran de manera muy práctica y divertida la mejor opción para ensamblar tu diseño, indicándote en qué lugar va cada pieza una a una, y si por alguna razón, no identificas alguna pieza, solamente tienes que seleccionarla y el programa te indicará la forma y el detalle de la pieza en un archivo PDF para imprimir. Al final de nuestro proceso tenemos a Michelangelo listo para ser expuesto al público.

Referencias:

El proyecto “Michelangelo, rompecabezas 3D” y artículo sobre su proceso son autoría de Ana María Lemus Aristizabal (anam.lamusa@konradlorenz.edu.co) y Henry Giovanny Niño Palomares (henryg.ninop@konradlorenz.edu.co), estudiantes de V semestre del Programa de Ingeniería Industrial, Facultad de Matemáticas e Ingenierías, Fundación Universitaria Konrad Lorenz.