CITE VILLAFRANCA STEAM : CONSTRUCCIÓN DE ENTRENADORES DE AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL IMPRESOS CON IMPRESORA 3D.

1. Descripción detallada de la actividad:

¿Qué alumnado ha participado?

El alumnado participante en esta actividad ha sido el alumnado del primer curso del ciclo formativo de grado medio en “Instalaciones Eléctricas y Automáticas” del IES Meléndez Valdés de Villafranca de los Barros.

¿Cuál es el objetivo principal de la actividad?

El objetivo de dicho proyecto era modernizar, a través de un montaje mucho más eficiente, funcional, accesible y vistoso, los antiguos entrenadores de automatización industrial, elaborados inicialmente con tableros de aglomerado, carriles DIN y clemas de unión.

La idea era utilizar herramientas de diseño y modelado en 3D para elaborar unos soportes impresos en 3D con filamento PLA utilizando la impresora en 3D disponible en el Aula ATECA, de cara a instalar varios carriles DIN en un mismo entrenador sobre los que instalar todos los componentes del mismo.

Foto 1. Antes.

Foto 2. Después.

¿Cómo se ha llevado a cabo?

Se planteó a los alumnos cómo realizar y mejorar los soportes donde montar los autómatas y demás componentes, se visionaron algunos ejemplos en internet y se plantearon diversas ideas. Una vez realizada esta primera lluvia de ideas comenzamos con el diseño de las piezas.

El diseño de las piezas se realizó con el software online y gratuito Tinkercad de Autodesk. Para ello, los alumnos tuvieron que crearse una cuenta de Tinkercad, y aprender a partir de unas nociones básicas de diseño de piezas sencillas, impartidas por los profesores. Posteriormente, los alumnos empezaron a trabajar en diversos diseños, hasta que al final y con la ayuda de los profesores consiguieron el diseño definitivo que consistía en las siguientes piezas por cada soporte:

2 piezas triangulares como patas del soporte.
4 piezas de unión en la parte superior de las patas con el carril DIN normalizado.
1 pieza de asa para el carril DIN superior

A continuación se imprimieron mediante una impresora 3D las distintas piezas necesarias para construir cada entrenador y una vez impresas se montaron los soportes, unidos mediante la tornillería adecuada a los tres carriles DIN que conforman cada ordenador, los cuales se cortaron a medida en el taller con las herramientas habituales con las que los alumnos suelen trabajar.

Por otra parte, los alumnos utilizaron herramientas CAD de diseño y simulación de circuitos para diseñar el esquema eléctrico del circuito a cablear en el entrenador, para posteriormente proceder a su cableado en el aula taller.

2. Tiempo dedicado:

Tiempo de preparación: 10 horas de preparación previa de los profesores Benito de la Rosa Calero y Francisco Javier Moza Barquilla.

Número de sesiones con el alumnado: 20 horas entre diseño, impresión, montaje y cableado de los soportes.

3. Elementos tecnológicos específicos utilizados:

Los softwares utilizados para el diseño e impresión de las piezas utilizadas como soportes han sido Tinkercad y UltiMaker CURA, ya que son dos softwares muy versátiles, puesto que son multiplataforma y gratuitos. El software utilizado para el diseño del esquema eléctrico a implementar en cada entrenador ha sido CADeSIMU.

En cuanto a los ordenadores hemos utilizado tanto los ordenadores personales de los alumnos como los ordenadores del instituto, ya que al ser ambos softwares multiplataforma se podían instalar tanto en Linux como en Windows, lo que permitía a todo aquel alumno que quisiera tener dichos programas en su ordenador personal los pudiera instalar y aquel alumno que no podía traer su ordenador personal lo pudiera hacer con los ordenadores con Linex del centro.

A la hora de imprimir las piezas se ha utilizado la impresora 3D de la marca Prusa disponible en el Aula ATECA del centro.

4. Elementos multimedia que documenten el desarrollo de la actividad:

A continuación se recogen varias fotografías a modo de evidencias de las distintas fases del proceso ordenadas en orden cronológico.