"Integración de Herramientas Computacionales para la construcción de engranajes de Fotocopiadoras Ricoh – Serie 8000"

Abstract

En el presente trabajo se realizó un estudio teórico y experimental, se propone técnicas de reconstrucción tridimensional utilizando visión artificial con software y hardware libre. La revisión bibliográfica soporta las aplicaciones de los trabajos analizados, en cuanto se refiere a herramientas computacionales para procesamiento de imágenes planas (2D) como la generación de un objeto en tres dimensiones (3D). La primera etapa de diseño consiste en el análisis de las características físicas de los engranes plásticos de una fotocopiadora Ricoh serie 8000. A partir del estudio experimental y un proceso analítico jerárquico se obtuvo una caracterización y selección de los engranes más adecuados para ser construidos mediante técnicas de prototipado rápido con impresión 3D, además se realizó un análisis estático del engrane reconstruido para una fuerza de 1.7 Nm utilizando las propiedades mecánicas de los polímeros como PLA (Acido Poliláctico), PETG (Tereftalato de Polietileno) y ABS (Acrilonitrilo Butadieno Estireno) obteniendo un factor de seguridad de 4.57, 4.63, y 4.73 respectivamente. Se realizó una comparación entre las técnicas de impresión 3D como SLS (Estereolitografía), SLA (sinterización selectiva por láser) y FDM (Deposición de Hilo Fundido). Los engranes obtenidos con la técnica de prototipado rápido FDM tuvieron un error mínimo de 0.5% y máximo de 2.5% entre la medida real y la reproducida. La metodología propuesta permite reconstruir un engrane plástico CAD (Diseño Asistido por Computador), analizar sus características mecánicas con diferentes materiales CAE (Ingeniería Asistida por Computador) y construirlo mediante técnicas de impresión 3D CAM (Manufactura Asistida por Computador).