I FORMACIÓN CORTE Y GRABADO LÁSER

II Formación de corte y grabado láser en el aula

• Antonio Jesús Hoyos Colmenero

¿Por qué necesitamos una nueva tecnología CAM en el aula?

Evolución aula-taller de tecnología y robótica

Software de diseño

Placas de desarrollo

Proyectos de calidad

Arduino, ZUMCORE

Tinkercad

Herramientas

Autocad, librecad

Desarrollo de APPs

• Herramientas manuales

• Herramientas eléctricas
• Componentes eléctricos, electrónicos

Tinkercad

¿?

Crocodile

Impresora 3D

Tecnología de Fabricación

Simuladores

Introducción

¿Cómo corta-graba una máquina láser?

El rayo láser incide en la superficie del material, es absorbido y, de este modo, calienta el material. Debido a esta generación de calor, el material puede eliminarse o evaporarse por completo. De este modo es posible grabar, marcar o cortar una gran diversidad de materiales.

Tipos de máquinas láser

Estado solido Láser neodimio-YAG, Láser de fibra dopada con erbio

Gas Láser de dióxido de carbono (CO2)

TSemiconductoresDiodos láser

Normas de seguridad

La cortadora láser es una máquina clase 4 de CO2 (λ=10.6 μm), lo cual quiere decir que es un láser peligroso ya que, aparte de poder provocar incendios, puede dañar la piel y la córnea.

• Queda prohibido el uso del láser a toda persona no cualificada. Lea detenidamente la guía antes de proceder a su uso.
• Queda totalmente prohibido usar la máquina si el agua refrigerante no está circulando adecuadamente.
• Queda prohibido dejar la máquina sin vigilancia mientras se está usando y debe apagarla una vez termine de usarla.
• El usuario deberá observar en todo momento el funcionamiento de la máquina y, si algo excepcional ocurriera deberá desconectarla automáticamente usando el botón de para de emergencia.

• El tubo de láser está sometido a vacío, por lo que hemos de tener especial cuidado a la hora de desplazar la máquina y evitar cualquier tipo de impacto en ella.
• Mantenga la máquina en condiciones de humedad relativa bajas.
• Queda prohibido abrir la máquina durante su funcionamiento. Esto podría provocar quemaduras en piel y córneas o un incendio.
• La temperatura del agua nunca debe ser inferior a los 10 ̊C ni superior a los 30 ̊C.
• El láser emite radiación, por lo que queda prohibido colocar ningún objeto o material inflamable o explosivo alrededor de la máquina.
• El tiempo máximo que la máquina puede funcionar de manera continuada son 8 horas. Pasado ese tiempo tendremos que dejarl apagada durante al menos media hora para seguir usándola.

Instalación-Mantenimiento

Procedimiento estándar de alineación de espejos

Extracción humos

Refrigeración 15-25ºC

Aire a presión 3 bar

Materiales fungibles

Cartón, papel, cartulina

Cuero, tela, goma eva, fieltro

Madera

PMMA

Parámetros de proceso

Distancia focal

Velocidad de avance del cabezal

Potencia

Potencia que cede la fuente de alimentación al tubo Se mide en %, lo recomendable es tener un amperimetro y que no exceda de 20 mA

Velocidad lineal a la que se mueve el cabezal láser mm/s

Aplicación de la tecnología láser al aula taller de tecnología y robótica

Modalidad 1

DXF, SVG o G-CODE

2D

Modalidad 2

Diseño montaje

Sofware K40

Modalidad 3

Patronaje

Modalidad VIP

Modalidad5 STL SLICER

Modalidad 4

Maquetas

Incorporación máquina de corte y grabado láser al aula taller

Ventajas

Materiales fungibles eco sostenibles y baratos

Cadencia apropiada para el taller

Performan level muy alto

Precio de adquisición aceptable.

Saving

Desventajas

Formación del profesorado

Láser CO2

Material didáctico

Qué máquina comprar para el aula taller

Láser CO2

Láser CO2

Láser CO2

• Potencia: 60 w
• 400 x 600 mm
• Control M2
• Costo 1500,00 €

• Potencia: 40 w
• 200 x 300 mm
• Control M2
• Costo 400,00 € + 100,00 € = 500,00 €

• Potencia: 80 w
• 500 x 700 mm
• Control RUIDA
• Costo 2500,00 €

¿Cómo se trabaja en el aula?

Obtención de GCODE

Diseño

• Conexión con RUDIA - M2

Modalidad 1

• Materia: Tecnología
• Curso: Cualquier curso
• Contenidos: Proceso tecnológico, dibujo, dibujo técnico, dibujo asistido por ordenador
• Resumen:

• El profesor diseña una actividad donde el alumno debe de realizar un diseño en 2D personalizado a ser posible
• El archivo generado se manda a corte
• Las piezas obtenidas se ensamblan conforme al proyecto o se decorá si procede

• Ejemplos:
• Taller Bolas de Navidad
• Llaveros con nombre personalizados

Modalidad 5 STL Slicer

• Materia: Interdisciplinar
• Curso: Cualquier curso
• Contenidos: Electricidad, Programación, Robótica, efemérides, Historia, ...
• Resumen:

• Material didactico.

Modalidad 2

• Materia: Tecnología
• Curso: 2º - 3º ESO
• Contenidos: Proceso tecnológico, dibujo, dibujo técnico, dibujo asistido por ordenador
• Resumen:

• El profesor diseña una maqueta, realiaza unos planos con cajetin, cotas, escalas...
• El alumno interpreta los planos y dibujas las piezas en programas sencillos y visualmente atractivos para ellos
• El archivo generado se manda a corte
• Las piezas obtenidas se ensamblan conforme al proyecto

Modalidad 2

Funciones del alumno

El alumno intrepreta el plano y diseña las piezas en Tinkercad para a posteriori mandarlo a la máquina de corte láser Los programas a usar deben de ser sencillos y visualmente atractivos

• Tinkercad
• LibreCAD

Modalidad 3

• Materia: Tecnología
• Curso: Cualquier curso
• Contenidos: Materiales, Madera, trabajo con madera
• Resumen:

• El profesor y/o los alumnos diseñan y cortan un patrón de una maqueta
• Una vez obtenidos los patrones, estos se trazan/calcan en la madera y los alumnos cortan las piezas de manera tradicional
• Por último, los alumnos ensamblan la maqueta

Modalidad 4

Funciones del alumno

• El alumno esambla la maqueta con la ayuda de videos tutoriales si procede
• Incorpora los dispositivos electromecánicos
• Programa la placa de desarrollo si procede
• Diseña una APP y la conecta con la placa de desarrollo

Modalidad 5 VIP

• Materia: Interdisciplinar
• Curso: Cualquier curso, para el centro
• Contenidos: Electricidad, Programación, Robótica, efemérides, Navidad, San Valentin, dia del Padre, ...
• Resumen:

• Trofeos ligas internas,
• Regalos para visitantes al centro.
• Material didactico.

Modalidad 3

Funciones del alumno

• El alumno toma las plantillas preparadas por el profesor y traza la forma de las plantillas en el material a trabajar
• Una vez trazado las piezas a cortar el alumno corta el material con sistemas tradicionales
• Por utlimo se ensambla el proyecto como otro cualquiera

Mantenimiento

Sistema de extracción

Limpieza sistema de extracción

Mantenimiento

Sistema de refrigeración

Sustitución del agua destilada cada trimestre y limpieza del depósito de Agua

Mantenimiento

Sistema de aire presión

Comprobrar obstrucciones y fugas en los tubos

Modalidad 1

Funciones del alumno

El alumno diseña su pieza en 2D en función de las preconizaciones dadas por el profesor Los programas a usar deben de ser sencillos y visualmente atractivos

• Tinkercad
• LibreCAD

Mantenimiento

Máquina láser

• Limpieza de la máquina
• Limpieza de espejos
• Alineación de espejos

• Sustitución de correas
• Tensión de correas
• Sustitución finales de carrera

Modalidad 4

• Materia: Tecnología y Robótica
• Curso: Cualquier curso
• Contenidos: Electricidad, Programación, Robótica...
• Resumen:

• El profesor diseña y corta una maqueta que se le entregará al alumno para que la ensamble. Este no deberá de emplear más de 2 sesiones en su esamblaje
• Una vez ensamblada el alumno implementara los dispositvos electromecánicos para que la maqueta funcione según los requeimientos del proyecto
• En esta modalidad la importancia la cobra la programación

Modalidad 2

Función del profesor

El profesor diseña una maqueta, saca los planos con cotas Utiliza el software de diseño

• Autocad
• Inskape
• Librecad

El profesor graba un video tutorial de como se usa el programa Tinkercad donde el alumno realiza las piezas para cortar en el láser

Plano despiece

Plano optimización material

Modalidad 3

Función del profesor

El profesor diseña una maqueta, saca los planos con cotas. Utiliza el software de diseño

• Autocad
• Inskape
• Librecad

El profesor corta los patrones y se los facilita al alumnado para que los trace en el material y los corte Una vez esamblada se instala los dispositivos electromecánicos y se programa si fuera necesario.

Modalidad 1

Función del profesor

El profesor pronope una actividad para que el alumno diseño algo personalizado en Tinkercad El profesor graba un video tutorial de como se usa el programa Tinkercad donde el alumno diseña la pieza para cortar en el láser

Proyectos de calidad en el aula

• Deben de ser atractivos y llamar la atención del alumno
• Proyecto basados en hitos
• Incluir en su desarrollo los elementos curriculales
• Mostrar el proceso que un proyecto sigue en la vida real
• Utilizar tecnología de diseño, fabricación, montaje, ... vanguardista
• Incorporar elementos electromecánicos, electrónicos y conexión con APP móvil dieñada por el alumnado