Dentro del Grado de Ingeniería de Diseño Industrial de Elisava, los alumnos de la Mención de Desarrollo de Producto realizan la asignatura Proyecto de Simulación, y cada año, desarrollan un reto. Para el reto de este curso 2021 – 2022, tienen que diseñar y desarrollar un acoplamiento para una prótesis deportiva de una pierna. Para ello, han contado con el acompañamiento y la experiencia de Mastertec3D para la formación sobre fabricación aditiva industrial, viabilidades y materiales. También de AsorCAD, empresa experta en escaneado e ingeniería inversa parte del grupo Mastertec, para la formación de escaneo industrial.

El objetivo del grado es dotar a los alumnos de los conocimientos necesarios para afrontar los cambios sociales y tecnológicos actuales. Y, dentro de la asignatura de Proyecto de Simulación, dotar al estudiante del contexto industrial del desarrollo de producto basado en la metodología Design For Manufacturing and Assembly, utilizando todas las herramientas de validación virtual de producto. Este reto en formato de hackathon quiere fomentar la creatividad de los estudiantes para que puedan dar una solución técnica de la prótesis y presenten una propuesta por equipos.

¿Por qué incluir la tecnología 3D en el plan docente?

Cada vez más, empresas e instituciones educativas están introduciendo la tecnología 3D en sus proyectos, esta ayuda a poner en práctica muchos de los conceptos impartidos en las aulas; a facilitar la creación de proyectos o piezas como, en este caso, el prototipado; a hacer pensar a los alumnos, a desarrollar su capacidad de resolver problemas y dotarles de diferentes habilidades.

Las tecnologías de fabricación aditiva, sobre todo la FDM, permiten crear piezas con geometrías muy complejas y personalizadas, que no pueden ser impresas con una fabricación tradicional debido a sus limitaciones. También, es una tecnología fácil de usar y adecuada para entornos de oficina o aulas. Por ello, es ideal para la fabricación de este proyecto de prótesis, con el escaneado 3D pueden obtener una digitalización de una pierna con la que trabajar posteriormente, modificarla de forma personalizada para encajar el acoplamiento de la prótesis e imprimirla en 3D en pocas horas. La tecnología 3D permite en estos proyectos iteraciones de diseño más rápidas en comparación con los métodos tradicionales y poder seleccionar antes un diseño final.

De esta manera, la tecnología 3D se ha convertido en un recurso de gran valor para la educación, introduciendo en las aulas la innovación y la imaginación. Y desde Mastertec3D se quiere acompañar a las instituciones educativas en la integración de la tecnología 3D para que sea lo más sencilla posible.

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El reto: desarrollo de un acoplamiento para una prótesis deportiva de pierna

Día 1: Escaneado 3D de las piernas de diferentes miembros de los equipos

El primer día del reto, Mastertec3D invitó a los alumnos de Elisava a sus instalaciones, donde cuentan con la última tecnología 3D, para que pudieran ver y empezar a familiarizarse con las diferentes tecnologías que se utilizan en la industria 4.0. En esta primera sesión, los estudiantes recibieron una formación sobre escaneado industrial y sus aplicaciones por parte de AsorCAD, que les explico el proceso de escaneado para obtener el digitalizado de un objeto.

De esta manera, con esta primera formación, pudieron empezar el reto escaneando las piernas de un miembro de cada equipo.

Día 2: Tratamiento del escaneado, ingeniería inversa (malla de escaneado)

Una vez que los alumnos tienen el archivo del escaneado de las piernas, tendrán que modificarlo, rediseñarlo y tratarlo para desarrollar el acoplamiento de la prótesis de la pierna.

En esta segunda sesión, los diferentes equipos de alumnos hicieron un ejercicio de ingeniería inversa con los profesores de Elisava, Albert Sosa, Cesc Mestres y Oriol Bertomeu, para reproducir las superficies personalizadas a una solución CAD, a partir de la malla, escaneada anteriormente, para poder crear el acoplamiento. Una vez optimizado el producto, se validará cada proyecto de los equipos de alumnos y cada uno presentará su propuesta.

Día 3: Fabricación aditiva para la optimización del diseño de acoplamiento

En la última sesión del hackathon un técnico experto de Mastertec3D asistió a Elisava para impartir una masterclass sobre fabricación aditiva industrial, viabilidades y materiales, para dar los recursos necesarios a los estudiantes para que pudieran llevar su simulación virtual a la realidad e imprimir el acoplamiento. La propuesta del equipo que esté mejor resuelta se imprimirá en las instalaciones de Mastertec3D.

Resultados

Los diferentes equipos de alumnos, divididos en siete grupos de tres o cuatro miembros, presentaron sus propuestas de la prótesis para la pierna al cabo de un mes. En los proyectos presentados podemos ver el magnífico trabajo realizado por ellos: