3 Methodology of the modelling approach
3.3 The Turkish model
3.3.1 General specification
A la hora de fabricar un producto, el método emplea- do cobra tanta importancia como el material escogido. Es importante llevar a cabo el producto de la manera más sencilla, barata, eficaz y, a ser posible, más respe- tuosa con el medio ambiente.
En este apartado se recoge información acerca de diferentes procesos de fabricación de mobiliario para trabajar tanto la madera como el plástico o el metal. En primer lugar se explican los procesos que pueden ser utilizados en distintos materiales, es decir, se muestran aquellos que son comunes a mínimo dos de los tres ma-
teriales. Seguidamente se hará una selección más específica por cada material.
Las siglas CNC significan Control Numérico Computerizado. Esto quiere decir que se uti- liza un software CAM para determinar los parámetros necesarios para la mecanización de la pieza.
Se compone de una máquina controlada por un programa informático que envía las órdenes a un láser que se mueve en dos direcciones y trabaja sobre una plancha del mate- rial. Es un sistema preciso que se puede aplicar a muchos materiales pero en el caso de la madera quema los bordes.
Se coloca una plancha de material con un espesor muy fino y se hace bajar una cuchilla que tiene la forma del contorno de la pieza que se quiere fabricar. Esta cuchilla puede llegar a cortar o solo a marcar el material. Se trata de una técnica que solo puede ser utilizada en productos bidimensionales, o en tridimensionales siempre y cuando esta pueda ser alcan- zable mediante plegado.
3.6.1 Madera
El proceso de tratado de la madera es fundamentalmente manual, ya que es, si no el pri- mero, de los primeros materiales utilizados por el ser humano. Con el tiempo se han creado máquinas para ayudar en su fabricación, sin embargo, algunas partes del proceso siguen teniendo un carácter muy artesanal.
Figura 38. Sierra trozadora. Fuente: Toolcenter
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El primer paso es conseguir la materia prima y cortar el material en tablas según unas dimensiones adecuadas. Para ello se lleva a cabo lo que se denomina aserrado. Este proce- so se puede realizar mediante sierra de cinta, el cual se utiliza para la fabricación de piezas curvadas, en el que se establece una plantilla que determina el recorrido (González Álvarez y Vélez Muñoz, 1982).
Otra posibilidad es el corte transversal o tronzado, en el que una máquina con sierra circular actúa en sentido horizontal.
En el caso de la madera, un proceso que tiene como base este mecanismo CNC es el denominado fresado. Consiste en extraer virutas mediante una herramienta rotativa en di- ferentes ejes. Es un proceso lento y que supone un gran desaprovechamiento del material, aunque es muy simple y sencillo de llevar a cabo.
Se coloca un bloque de madera entre dos pivotes y se hace girar la pieza entre ellos. Para trabajarla y obtener la forma deseada se hace de manera radial al acercar las herramientas concretas para ese fin. Se trata de un proceso manual que aporta buenos acabados. Sin em- bargo, es laborioso y limita su utilización solo a piezas que puedan ser trabajadas mediante revolución.
Figura 39. Mecanizado CNC. Fuente: Peña Maderas Figura 40. Torneado. Fuente: Wikipedia
Una vez obtenida la pieza deseada se pule o lija para mejorar su acabado superficial, eli- minando imperfecciones e irregularidades y suavizando posibles puntos ásperos. Se dejan las piezas suaves al tacto y lisas a la vista.
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3.6.2 Plástico
Se coloca una lámina de plástico sobre un molde sencillo que puede estar fabricado de distintos materiales como madera, escayola o fibra de vidrio. Este plástico se calienta gra- cias a unas resistencias o, incluso, aire caliente. Una vez reblandecido, se aplica vacío para hacer que la lámina se adhiera completamente al molde. En el caso de no poder utilizar va- cío, se usa una membrana de silicona. Una vez se enfría el plástico tiene la forma deseada.
El primer paso es liberar los gránulos termoplásticos (denominados pellets) en un molde de inyección utilizando una tolva con forma de embudo. Los pellets terminan en un barril que se encuentra a alta temperatura, lo que provoca el calentamiento de estos y pasan a estado líquido. El barril desemboca en una zona denominada molde. El molde es una caja de acero con una cavidad en su interior que tiene la forma exacta de la pieza que se quiere fabricar. El plástico es empujado por un cilindro giratorio hacia el interior del molde. Una vez se ha rellenado todo el espacio de la cavidad, el molde se abre, pudiendo expulsar la pieza de plástico que se acaba de crear. Cuando esto sucede, el objeto aún está caliente por lo que se debe dejar enfriar antes de que el personal pueda manejarlo para su posterior procesamiento.
Figura 41. Moldeo por inyección. Fuente: Plastics Technology
Se trata de una máquina que utiliza la deposición de capas de material de manera ascen- dente desde la parte inferior del modelo hasta la superior. El material utilizado son bobinas de polímeros termoplásticos que son calentados para ser expulsados a través de una boqui- lla que se mueve en el plano horizontal XY. El material se enfría y solidifica inmediatamente, haciendo posible el proceso de deposición de hilo fundido (FDM) capa por capa. Es impor- tante, además, la colocación de la pieza a la hora de imprimirla, ya que al ir colocando capa
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a capa el material, no se pueden realizar agujeros, pues el polímero caería hasta el fondo. Por otro lado, en algunas ocasiones es necesario la generación de soportes para su fabri- cación. A pesar de esto, la impresión 3D es un proceso lento pero con buenos resultados.
Este método se realiza utilizando una pistola de calor. Una plancha de plástico se coloca sobre un molde y se calienta. Al enfriarse este conserva la forma que se le ha otorgado. Es una técnica muy sencilla que apenas requiere medios y se consigue buenos resultados.
En este proceso, varias planchas de plástico se unen en sus cantos mediante un adhesi- vo. Se trata de una técnica muy simple que apenas necesita medios y los acabados suelen ser muy buenos. Sin embargo, es muy manual y la precisión puede ser complicada en al- gunas ocasiones. Por último, una vez las piezas se han unido es necesario que estas sean lijadas y pulidas para conseguir una superficie suave y continua.
3.6.3 Metal
Se coloca en una prensa una plancha metálica previamente cortada a las dimensiones deseadas. Se presiona sobre ella un útil que tiene ángulos y radios específicos, obligando al metal a adquirir una forma determinada. Se trata de un proceso simple con buenos acaba- dos que desgraciadamente tiene una limitación en cuanto a las deformaciones que puede realizar. Por otro lado, en algunas ocasiones las piezas pueden presentar marcas debido a la fuerza del plegado.
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Este método consta de una varilla que se fija en un extremo, al que se le aplica presión. Como punto de apoyo se utiliza un útil con forma de polea y con el radio que se desea que tenga la pieza. Se trata de un proceso muy manual, sencillo y con buenos acabados. Sin em- bargo, las formas son limitadas y puede resultar laborioso en algunas ocasiones.
Consiste en el calentamiento de metales con el objetivo de aumentar su plasticidad para posteriormente golpear el material con un martillo o una prensa hasta darle la forma de- seada.
Al igual que en la forja, el metal es calentado aunque en esta ocasión se hace fluir el ma- terial a presión a través de una matriz para darle la forma que se desea. Se utiliza principal- mente para la fabricación de perfiles y tuberías. Es posible emplear este método también en plásticos.