Módulo 1: Presentación del curso, recorrido y objetivos. Usos y funciones de SolidWorks
Presentación del curso
Temario
Introducción al módulo
Iniciaremos realizando un recorrido por los temas a trabajar en este curso y los objetivos que vamos a lograr. Explicaremos las funciones de un Software Cad, como lo es SolidWorks, las posibilidades y beneficios que obtenemos al trabajar con este tipo de herramientas. Presentaremos el proyecto final (o modelo) que deberá lograr el estudiante al culminar el cursado.
Este curso está enfocado al diseño 3D mirando hacia la impresión 3D, vamos a pensar en esto a la hora de diseñar, sabemos que la impresión 3D es un proceso productivo más y como tal tiene sus particularidades. En este curso pensaremos también en que nuestros diseños van enfocados a este método de producción, la impresión 3D y cómo esto nos puede afectar.
Desarrollo del contenido
1. ¿Qué es SolidWorks?
SolidWorks es un software de diseño CAD 3D (diseño asistido por computadora) para modelar piezas y ensamblajes en 3D y planos en 2D. Este software ofrece un abanico de soluciones para cubrir los aspectos implicados en el proceso de desarrollo del producto. Sus funciones abarcan la posibilidad de crear, diseñar, simular, fabricar, publicar y gestionar los datos del proceso de diseño.
A este tipo de diseños con medidas y enfocados a la ingeniería se le conoce como diseño paramétrico, se le llama así por ser un tipo de diseño en el que predominan las medidas y los parámetros. Todo este conjunto de posibilidades que ofrece SolidWorks es porque su entorno es de conjunto, CAD, CAM, CAE. Veremos algunas de esas funciones, como la de crear bocetos y modelado en 3D, que pertenecen a la parte CAD y te explico en qué consiste cada parte.
1.1. Software CAD
El software de diseño asistido por ordenador, mayormente conocido por las siglas CAD, que provienen del inglés Computer-Aided Design, es un software para producir y editar modelos bidimensionales y tridimensionales de objetos físicos.
Aunque también puede encontrarse como CADD, Computer-Aided Design & Drafting. Existen 2 tipos de software CAD, el 2D y el 3D. El primero de ellos, CAD 2D trabaja con dibujos técnicos bidimensionales simples que suelen ser la base para otros proyectos mayores, en cambio, el 3D permite crear dibujos tridimensionales con mayor precisión y detalle y que además muestran el espacio de trabajo y la profundidad, por lo que ofrece una visión más real de los objetos.
En el momento en el que se interpretan dichos dibujos técnicos y se generan instrucciones para que las máquinas puedan crear los productos, aparece el software de fabricación asistida por ordenador, conocido por las siglas CAM, del inglés Computer-Aided Manufacturing, software que hace puente con el CAD, muy utilizado en el sector del mecanizado y la máquina herramienta.
1.2. Software CAM
El mecanizado CAM es un término inglés que define la fabricación asistida por ordenador (computer-aided manufacturing) para controlar, entre otras aplicaciones, máquinas-herramienta CNC (por ejemplo un torno o una fresadora) en la fabricación de piezas manufacturadas, como puede ser un perfil de tubo o una plancha de metal, y prototipos.
Se trata de software que hace de puente entre la tecnología CAD (computer-aided design, responsable de los diseños de planos 2D y 3D de piezas que conocemos) y el lenguaje de programación de las máquinas-herramienta (las líneas de palabras CNC que dan instrucciones cuando forman frases) para fabricar las piezas diseñadas.
El CAM utiliza los modelos y ensamblajes creados en el software CAD para generar las trayectorias de las herramientas dirigidas por las máquinas, y así convertir los diseños en planos virtuales en partes físicas. Existe prácticamente desde que existen ordenadores. Sin él, habría que transformar el diseño CAD en líneas de palabras CNC a mano, directamente en la máquina (qué eje debe trabajar, con qué velocidad de avance, con qué velocidad de cabezal, etc. para llevar a cabo el diseño) De poco serviría una cosa sin la otra.
El CAD es un software que hace esa conversión automáticamente, de un modelo 2D o 3D en CAD a g-code (el lenguaje de la máquina).
Es por este motivo, que al no entenderse el CAM sin el CAD, normalmente se habla de mecanizado CAD/CAM. Un ejemplo importante de software CAM es CURA o PRUSA SLICER, seguro que te suenan este tipo de software y es que son los encargados de traducir nuestros diseños CAD al lenguaje gcode de nuestras impresoras 3D, pues SolidWorks tiene también esa opción de convertir nuestros diseños en gcode.
1.3. Software CAE
La ingeniería asistida por ordenador (CAE) consiste en el uso de software para simular el rendimiento con el objetivo de mejorar los diseños de los productos o de contribuir a la resolución de problemas de ingeniería para sectores muy diversos. Incluye la simulación, la validación y la optimización de productos, procesos y herramientas de fabricación.
Un proceso típico de CAE consta de una serie de pasos de preprocesamiento, resolución y postprocesamiento. En la fase de preprocesamiento, los ingenieros modelan la geometría (o una representación del sistema) y las propiedades físicas del diseño, así como el entorno en forma de cargas o limitaciones aplicadas.
A continuación, el modelo se resuelve aplicando una fórmula matemática adecuada de la física subyacente. En la fase de post procesamiento, los resultados se presentan al ingeniero para su revisión.
SolidWorks es un software potente que permite este tipo de postprocesado de diseño donde podemos no solamente verificar si nuestro diseño cumple con las expectativas sino que además lo podemos mejorar, simplificar y optimizar que es lo más importante, poder optimizar nuestro diseño quiere decir que podemos por ejemplo reducir su geometría, reducir su carga de material sin miedo y con seguridad de que nuestro diseño seguirá soportando las cargas y es fuerzas a las que lo vamos a someter.
2. ¿Por qué elegimos el Software CAD, CAM, CAE SolidWorks?
Es uno de los softwares líderes en el sector del diseño industrial por ser capaz de llevarnos desde el primer boceto de nuestro diseño hasta un producto final, pasando por todas las fases de simulaciones y comprobaciones.
Ofrece soluciones intuitivas para cada fase de diseño, cuenta con un completo conjunto de herramientas que le ayudan a ser más eficaz y productivo en el desarrollo de sus productos en todos los pasos del proceso de diseño.
La solución de SolidWorks incluye cinco líneas de productos diferentes:
- Herramientas de diseño para crear modelos y ensamblajes: Sobre esta herramienta trabajaremos nuestro curso de diseño 3D.
- Herramientas de diseño para la fabricación mecánica, que automatiza documentos de inspección y genera documentación sin planos 2D.
- Herramientas de simulación para evaluar el diseño y garantizar que es el mejor posible.
- Herramientas que evalúan el impacto medioambiental del diseño durante su ciclo de vida.
- Herramientas que reutilizan los datos de CAD en 3D para simplificar el modo en que las empresas crean, conservan y utilizan contenidos para la comunicación técnica.
Finalmente, todas estas herramientas están respaldadas por SolidWorks PDM para gestionar y controlar de forma segura los datos mediante una única fuente de datos reales de sus diseños, y SolidWorks Manage, una herramienta que gestiona los procesos y proyectos implicados en todo el desarrollo del producto y está conectado al proceso de diseño.
Estas soluciones funcionan de forma conjunta para permitir que las empresas mejoren la fabricación de sus productos y los elaboren de forma más rápida y económica. Este conjunto de soluciones aportadas por SolidWorks hacen que este software sea uno de los más escogidos mundialmente para diseño 3D y la forma en la que podemos enfocar nuestros diseños a la impresión 3D hacen que sea un software idóneo para makers de todos los niveles. Como podemos observar en la imagen, es un software adaptado a todos los procesos productivos, entre ellos, el prototipado rápido y la impresión 3D:
Podemos incluso adaptar rellenos, soportes y orientaciones de nuestra pieza enfocándonos en que tipo de impresora 3D vamos a utilizar, viendo así incluso si nuestra pieza cabe sin cortar dentro de nuestro volumen de impresión:
3. ¿Cuánto cuesta SolidWorks? ¿Es gratis?
SolidWorks es un software profesional y por ello es de pago, tiene diferentes tipos de licencias que se adaptan a la necesidad de cada usuario, pasando por licencias gratuitas de 60 días como la que veremos en este curso.
3.1. Tipos de licencias disponibles
Al ser un software de tipo profesional enfocado a la ingeniería y con gran variedad de posibilidades, no solamente de diseño, sino de simulaciones, hay diferentes tipos de licencias con base en la finalidad y a las necesidades:
4. ¿Qué voy a haber aprendido al finalizar mi curso SolidWorks Nivel I?
Al finalizar este primer nivel, serás todo un modelador 3D, porque habrás aprendido a diseñar un martillo Mjolnir con todos sus detalles, el famoso martillo de Thor, y este tipo de operaciones te permitirá hacer gran cantidad de diseños 3D.
Además, al ser un curso de Nivel I no tienes que preocuparte si no sabes hacer una línea, te voy a guiar de la mano desde la instalación del software hasta conseguir el martillo de Thor, vamos a pasar por fases de diseño 2D, también conocidas como croquizado. Haremos operaciones básicas como extrusión y revolución, pero también aprenderemos a hacer operaciones booleanas de cortes, redondeos, chaflanes y grabados; no solamente en partes planas, sino grabados en superficies curvas, algo digno de todo un profesional del diseño.
Cierre del módulo
En este primer módulo comenzamos el recorrido por los temas que vamos a trabajar en el curso y los objetivos que pretendemos lograr. Explicamos las funciones de un Software Cad, como lo es SolidWorks, las posibilidades y beneficios que obtenemos al trabajar con este tipo de herramientas. Presentamos también el proyecto final (o modelo) que deberás lograr al terminar con el cursado.