REVISTA DE INGENIERIA DYNA

Palabras clave:

Máscara facial, Plantilla de pie, Espinillera, Digitalización 3D, Fabricación Aditiva, DAO, Face mask, Foot insole, Shin pads, 3D scanning, Additive Manufacturing, CAD

Tipo de artículo:

ARTICULO DE INVESTIGACION / RESEARCH ARTICLE

Sección:

ARTICULOS DE INVESTIGACION / RESEARCH ARTICLES

RESUMEN:
La Fabricación Aditiva (FA), más conocida como impresión 3D, es el proceso de fabricar objetos capa a capa a partir de un modelo 3D con el objetivo de ensayar prototipos (también llamado Prototipado Rápido), obtener utillaje de producción (Utillaje Rápido) o utilizar esos componentes en el producto final (Fabricación Digital Directa). El objetivo de este artículo es mostrar nuevas aplicaciones de la filosofía de la Fabricación Digital Directa en aplicaciones médicas y deportivas. En concreto, el objetivo de este estudio es presentar tres casos que se benefician de la FA y que permiten a los médicos y a los deportistas profesionales fabricar 1) máscaras protectoras faciales para proteger la cara durante actividades deportivas o en la vida diaria, 2) plantillas ortopédicas para tratar patologías de pie y 3) espinilleras para futbolistas profesionales que los protegerán de lesiones en la espinilla.
En cada caso, y antes de la fabricación, se escanearon las medidas antropométricas de los voluntarios con un escáner 3D de bajo coste y se desarrolló un procedimiento semiautomático con una interfaz amigable con el usuario mediante Rhinoceros y Grasshopper con el objetivo de modelizar y personalizar varias características de los tres productos.
Los diseños virtuales de los tres productos fueron fabricados con la ayuda de cuatro máquinas de FA mientras que el proceso de diseño y la idoneidad de los prototipos físicos fueron evaluadas con la ayuda de voluntarios y médicos. Los resultados de la evaluación fueron satisfactorios ya que consideraron la metodología mostrada como un buen punto de inicio para futuros desarrollos.
Este trabajo ha confirmado que la combinación de las actuales herramientas de digitalización 3D junto con un algoritmo semi-automático caracterizado por una interfaz amigable dentro de una aplicación de Diseño Asistido por Ordenador (DAO) y la FA puede producir soluciones viables tanto técnicamente como económicamente para mejorar el proceso tradicional de diseño y fabricación de dispositivos protectores deportivos y ortopédicos personalizados para el deporte y las ciencias médicas. No obstante, como futura líneas, este trabajo debe enfocarse en mejorar el diseño del algoritmo, en incluir nuevos materiales y en investigar los procedimientos de ensayo necesarios para verificar los prototipos físicos de acuerdo a los requerimientos del usuario final.

Palabras clave: Máscara facial, Plantilla de pie, Espinillera, Digitalización 3D, Fabricación Aditiva, DAO