Tdx Sistemas Materiales by Gibsy M. Estrada Calderón

SISTEMAS MATERIALES

Taller de diseño experimental Investigación biomimética y su traducción al diseño mediante exploraciones digitales y análogas Profesores: M. Gibsy M. Estrada Calderón M. Carlos Perea Garcia Alumno: Andrea Arroyo Bucio UMSNH Maestría en Diseño Avanzado Julio 2020

MAESTRÍA EN DISEÑO AVANZADO

TABLA DE CONTENIDO Taller experimental

INTRODUCCIÓN Sobre el taller

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MATERIALES Y herramientas

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OBJETIVOS Ejes rectores

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FABRICACIÓN ADITIVA Impresión 3d

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PROPUESTA METODOLÓGICA Proceso iterativao

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MOLDES De caucho de silicón

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MARCO TEÓRICO Referencial

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PROCESO DE REPRODUCCIÓN Mediante moldes

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ANÁLISIS Biomimética

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REFLEXIONES Del proceso

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TRADUCCIÓN Al diseño

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ESPECULACIONES Posibles usos

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EXPLORACIONES Digitales

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CONCLUSIONES Sobre el taller

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MÓDULO Características

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REFERENCIAS Bibliográficas

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“Nos encontramos en un período de profunda transformación productiva, social y de valores, en el que avanzan los sistemas de representación, evolucionan los tipos arquitectónicos y la teoría y la crítica requieren de una renovación” (Montaner, 2014, p. 7)

INTRODUCCIÓN El procedimiento experimental desarrollado en el taller pone de manifiesto la obsolescencia de los métodos creativos hegemónicos que rigen el quehacer del diseñador. Estos métodos no son congruentes al momento contemporáneo en que habitamos, generando así una crisis. Antes veíamos metodologías lineales, rígidas y cuyos resultados eran preconcebidos dejando poco lugar al pensamiento proyectual. Ya no se trata de diseñar a partir de la réplica de metodologías universales, el verdadero aporte que generan este tipo de ejercicios es la creación de un método particular adaptativo, donde crear consiste (también) en generar un procedimiento al cual se le asignan reglas operativas (objetivo). Estos procesos se desarrollan de manera individual y se posicionan como una herramienta-metodología alternativa y adaptada a nuestro momento. Uno de los problemas de las metodologías de diseño clásicas es que han visto la indeterminación como un problema y para contrarrestarlo han revertido esta condición preestableciendo los resultados, mientras que la verdadera riqueza del diseño se centra en la incertidumbre (algo que no es sencillo aceptar ya que nos acostumbrados a la certeza). Sin embargo, como ya se menciono esa incertidumbre tiene un nicho de acción definido por el objetivo. El proceso experimental es entonces una paradoja entre definición-ambigüedad que permite las modificaciones necesarias en el transcurso de su desarrollo; y podemos entender el objetivo como una serie de instrucciones que determinan las decisiones clave del proceso.

De manera particular el proceso desarrollado durante el taller se manifiesta como una actividad transdisciplinaria, ya que el resultado surge a partir de una síntesis de datos de diversas disciplinas. La premisa cuyo resultado se gesta durante todo el proceso pretende develar la viabilidad de los procesos experimentales para ser adaptados a las prácticas profesionales como instrumento innegable de creación en contraposición con lo procesos alienados-tradicionales.

proceso no estático sino evolutivo que comprende su relación con la realidad tanto tangible como mediático-tecnológica (ineludible) se presentan a continuación los pasos realizados y los resultados obtenidos.

Durante el taller se realizó una actividad experimental de carácter digital y análogo cuya finalidad es la consolidación de un sistema estructural alternativo. Siendo participe de una nueva manera de diseñar mediante un

OBJETIVOS Objetivo general A partir de una metodología de diseño experimental, generar un sistema con base en el análisis de estructuras naturales mediante el desarrollo de modelos análogos y digitales para su exploración morfológica. Para lograr el objetivo general se estructura el proceso en torno a 5 ámbitos: 1. Análisis biomimético 2. Traducción de los resultados del análisis biomimético al diseño 3. Exploración digital 4. Fabricación aditiva 5. Reproducción de módulo (con funcionamiento sistémico), mediante el uso de moldes de caucho de silicón Objetivos particulares 1. Que el sistema sea autoportante, replicable y escalable 2. Emular estrategias biológicas (posterior al análisis biomimético) y aplicar esos conocimientos al reto planteado 3. Ser agentes de cambio mediante la transmutación de la manera en que diseñamos

PROPUESTA METODOLÓGICA Explicación de la propuesta metodológica El ejercicio realizado en el taller se desarrolla con una hibridación metodológica entre el proceso experimental y la biomimética. La propuesta metodológica mostrada a continuación no es secuencial más bien iterativa, es un ir y venir, cuyo ciclo termina cuando el prototipo cumple con los objetivos establecidos. Esta metodología se compone de los siguientes elementos: 1. Definición de objetivo: Tener clara la finalidad del ejercicio. 2. Análisis biomimético: A través de una investigación previa se busca aprender de la capacidad de los sistemas naturales para llegar a soluciones para objetivos específicos. 3. Proceso experimental: Desarrollo de nuevos procesos adaptativos y basados en la experimentación para dar solución a los problemas de diseño. 4. Biologizar la función: Analizar las funciones que el diseño debe abordar y después replantearlas en términos biológicos 5. Descubrir estratégias biológicas: Se da por la investigación de organismos vivos

6. Abstraer estratégias de diseño: Estudia las características de la estrategia biológica seleccionada con la finalidad de traducirla al diseño 7. Emular las lecciones de la naturaleza: Aprender de la estrategia y ver como aporta al objetivo 8. Proceso experimental digital: Una vez analizadas las estrategias biológicas que se buscan emular mediante el diseño se procede a traducirlas en mecanismos de diseño para generar un prototipo con comportamiento sistémico. Así el primer paso de esta etapa consiste en explorar de manera digital como las estrategias biológicas son transladadas a una morfología. A pesar de que las exploraciones son principalmente digitales se dan simultáneamente exploraciones con maquetas

que aportan a la creación morfológica congruente a la investigación. (Bajo ningún motivo se deberán crear morfologías y posteriormente forzar una justificación a su forma, ya que esto sería un simil a saltarse el análisis biomimético). 9. Prototipado mediante fabricación aditiva: Una vez que se han realizado exploraciones y obtenido un prototipo este se imprime 3d para la evaluación y validación del sistema, para ello es necesario hacer las pruebas con un mínimo de tres piezas, en caso que el sistema no cumpla con los requisitos establecidos en el objetivo se deberá regresar al paso anterior e iterar cuantas veces sea necesario para lograr la meta propuesta. 10. Proceso experimental análogo: Para esta fase del proceso es necesa-

rio haber validado el protipo-sistema ya que se comienza a fabricar un molde de caucho de silicón para poder reproducir el prototipo el número de veces necesarias para construir un sistema. Al igual que el proceso experimental digital es un paso que se caracteriza por las iteraciones constantes con la intención de detectar las áreas de oportunidad detectadas en el proceso y trabajar sobre ellas. 11. Configuración del sistema: Una vez réplicado el módulo (15 veces) se articula de manera sistemica, donde todos los módulos colaboran para funcionar juntos. Para lograr la configuración del sistema hay previamente establecidas reglas de configuración, las cuales fueron estudiadas detenidamente el el proceso experimental digital y posteriormente evaluadas mediante

la fabricación aditiva. Como podemos observar el factor clave de esta propuesta experimental es la iteración constante. El proceso iterativo es elemental en el taller ya que permite probar ideas y soluciones de diseño y aprender de lo que no funciona para así poder mejorarlo. Para dejar más claro este punto a continuación se muestra de manera gráfica.

PROPUESTA METODOLÓGICA Diagrama

5. Descubrir estratégias biológicas

4. Biologizar la función 1. Definición de objetivo: Generar un sistema con base en el análisis de estructuras naturales

2. Análisis biomimético

4. Abstraer estratégias de diseño

3.Proceso experimental 5. Emular las lecciones de la naturaleza

6. Proceso experimental digital

10. Configuración del sistema

9. Proceso experimental análogo

7. Prototipado mediante fabricación aditiva (evaluación)

MARCO TEÓRICO REFERENCIAL En este apartado se mencionan brevemente las definiciones de algunos términos con la intención de homogeneizar el entendimiento de palabras clave que se mencionan de manera repetitiva. 1. Iteración: La intención de las iteraciones es ir mejorando lo que se construye durante el proceso y corregir los errores que se encuentren. Cada iteración debe responder a mejorar los experimentos para lograr una mayor eficiencia o cumplir con el objetivo establecido. 2. Experimento: Es un proceso de diseño sujeto a prueba y error, es decir, no es un método comprobado ya que es una manera experimental de abordar un proceso de diseño. 3. Objetivo: El propósito/intención de la experimentación 4. Proliferación: Incrementar el número de prototipos y entender la relación entre los mismos, para poder desarrollar un sistema 5. Prototipo: Es un primer modelo que surge como resultado de la experimentación e iteraciones previas y que están determinadas por los objetivos finales del experimento. Es un difer- enciador entre etapa exploratoria y etapa definitiva. 6. Sistema: Unidad compleja de prototipos que relacionados entre si dan lugar a un sistema alternativo.

7. Metodología: Secuencia de pasos dispuesta con lógica que se enfoca en lograr un resultado específico 8. Análogo/Digital: Interacción con la materialidad y diseño computarizado

cas del material. 13. Variables: Son los atributos con los que el diseñador puedeexperimentar para lograr su objetivo

9. Comportamiento material: Identificar las características morfológicas y físicas de un material para posteriormente hacer uso del conocimiento obtenido 10. Incertidumbre: Se relaciona con el hecho de desconocer el resultado al que se llegará 11. Proceso: Todas las fases del diseño experimental 12. Interacción: La interacción entre el material y el diseñador informa sobre las capacidades y característi-

“La biomimésis es la emulación consciente de la genialidad de la naturaleza”. (Benyus, 1997)

ANÁLISIS BIOMIMÉTICO El proyecto desarrollado en clase responde a una hibridación entre el método usado por la biomimética y los procesos experimentales. Es por ello que para comprender el proceso se comienza explicando (de lo general a lo particular): Que es la biomimética Organismos analizados Estrategias biológicas y su traducción al diseño (esta parte se encuentra en la siguiente sección) La biomimética es una práctica que busca aprender y emular las estrategias encontradas en la naturaleza para resolver los desafíos (en este caso de diseño). Los primeros pasos del procesos consistieron en investigar y comprender las estrategias usadas por organismos vivos, con la intención de crear un sistema precisamente con base en análisis de estructuras naturales. Debido a la complejidad de los problemas de diseño, la disciplina ha buscado soluciones transdisciplinares, dentro de las cuales se encuentra la biomimética. A través de su planteamiento podemos generar soluciones de diseño, procesos, sistemas, etc. No brinda una nueva manera de hacer las cosas. Algunas de los conceptos que van ligados a la biomimética y que nos pueden ayudar a comprender mejor el término, son: A. Función y estrategia

1. Función: Lo que necesitas que tu solución de diseño hagaPreguntas clave: ¿Qué quiero que mi diseño haga? y ¿Cómo lo hace la naturaleza?Estas preguntas son elementales ya que darán una pauta para la búsqueda de organismos en la naturaleza que desempeñen una función similar. 2. Estrategia biológica: Es una característica, mecanismo o proceso que desempeña una función para un organismo B. Visión sistémica El objetivo de la visión sistémica consiste en aprender a pensar en términos de sistemas. Un sistema no es simplemente la suma de sus partes, habla sobre todo de la interacción y relación entre esas

partes.

3. Los ciclos de la tierra.

El sistema desarrollado en el transcurso del taller esta hecho de módulos interconectados, con una lógica de configuración coherente que permita cumplir el objetivo, objetivo que solo es alcanzado mediante su funcionamiento sistémico y no como módulos independientes.

Estas características son muy similares a la metodología y/o proceso que se lleva a cabo ya que cada una de las etapas se relaciona estrechamente con el resto, no hay un principio y un fin lineales por el contrario la principal característica del proceso son sus idas y venidas mediante la iteración constante.

C. El sistema operativo de la tierra

D. Patrones unificadores de la naturaleza

Este concepto nos habla de las frentes del planeta y las características que definen su sistema operativo, el cual habla de tres cualidades principales 1. Los recursos finitos con que contamos 2. El equilibrio dinámico que existe entre todos los seres vivos

Se trata de los patrones que se repiten en la naturaleza constantemente y que nutren el proceso de diseño así como su evaluación. La finalidad es su traducción al diseño, a materiales, a procesos, manufactura, etc.

Proceso de diseño biomimético La Espiral de Diseño Biomimético propuesta por Biomimicry Institute fundado por Janine Benyus consiste en una serie de pasos que sirven como guía para generar un proceso de diseño biomimético. Los pasos están establecidos de manera secuencial, sin embargo se puede ir y venir. En la metodología presentada podemos ver como se mezcla con elementos del diseño experimental, creando así una metodología adaptativa para el reto de diseño propuesto en el taller. Los pasos del diseño biomiméticos son: 1. Definir: Criterios y restricciones que determinan el diseño; se vincula con el objetivo

2. Biologizar: Analizar las funciones que el diseño debe abordar y después replantearlas en términos biológicos 3. Descubrir: Consiste en la búsqueda de modelos naturales (organismos o ecosistemas) que aborden las mismas funciones que aquellas que buscamos en nuestro diseño

Podemos observar que todos los procesos de diseño requieren una investigación previa y el desarrollo de diversas soluciones potenciales, las cuales deberán ser probadas e iteradas hasta la obtención de un prototipo y el cumplimiento del objetivo.

5. Emular: Aprender de la estrategia y ver como aporta al objetivo

Una vez que ha quedado claro el enfoque biomimético que tiene este ejercicio, se buscan referentes en la naturaleza principalmente en base a sus características. Esto me permite identificar un patrón repetitivo en tres de las opciones analizadas: todas cuentan con una membrana exodérmica.

6. Evaluar: Evalúa el diseño para saber si cumple con el objetivo, si es necesario se regresa a los pasos anteriores.

Esta característica aborda las mismas funciones que plantea el reto de diseño trabajado durante el taller.

4. Abstraer: Estudia las características de la estrategia biológica seleccionada con la finalidad de traducirla al diseño

Criterio de selección Análisis de organismos

HIDROZOA

Animal invertebrado marino

PHALLUS INDUSIATA Hongo

PHYSALYS ALKEKENGI Herbácea

Para dejar más claro el presente análisis biomimético voy a retomar los pasos del proceso, pero desglosando uno a uno de acuerdo a la investigación realizada en relación a los tres organismos seleccionados. 1. Definir: A partir de una metodología de diseño experimental, generar un sistema con base al análisis de estructuras naturales (incluyendo patrones de crecimiento, comportamiento y proliferación) mediante el desarrollo de modelos análogos y digitales para su exploración morfológica. 2. Biologizar: A. Función: Generar un sistema autoportante B. Proceso de biologizar: Buscar organismos que posean una característica morfológica y/o funcional cuyo comportamiento sea

estructural. Descubrir: Se da por la investigación de organismos vivos. La evolución ha llevado a los seres vivos a través de los años a muchas adaptaciones para lograr el éxito reproductivo y la supervivencia; cuando un organismo unicelular evoluciona a uno pluricelular, un factor a resolver es el soporte o sostén del organismo. Es así como aparece el endoesqueleto, como sistema de sujeción. Este se encuentra recubriendo el cuerpo de manera continua. Los organismos seleccionados proceden de diferentes líneas evolutivas, por lo que la composición del exoesqueleto de cada uno de ellos varía pero a la vez posee un comportamiento similar. A continuación se presentan los organismo seleccionados:

(La información a continuación presentada esta abreviada con la intención de no repetir futilmente datos científicos que no aporten al proceso de diseño; solo se mencionan aquellas partes que fueron estratégicas para la toma de decisiones, aunque en su momento hubo una investigación profunda de cada uno de los organismos).

ANÁLISIS BIOMIMÉTICO A TRAVÉS DEL DIBUJO

Hydrozoa

Phallus Indusiata

Physalys Alkekengi

1. Breve descripción: Animales carnívoros invertebrados marinos que pueden vivir tanto en solitario como en grandes colonias. Pueden estar fijos a una roca o ser móviles

1. Breve descripción: Hongo comestible que crece en suelos leñosos de climas tropicales. Se puede encontrar tanto en solitario como en pequeños grupos

1. Breve descripción: Herbácea perenne de 30 a 60 cm de altura. En primavera y verano da un fruto comestible, similar a una cereza

2. Análisis morfológico: Sistema estructural dual en forma de medio círculo, gelatinoso y transparente

2. Análisis morfológico: Red permeable que nace de la parte inferior del sombrero del hongo. La red puede tener orificios circulares o poligonales

3. Función de la membrana: Soporte, protección y movimiento 4. Proliferación: Formación de colonias, sin patrón aparente de agrupación

3. Función de la membrana: Protección y soporte 4. Proliferación: Red subterránea simbiótica (micorrizas)

2. Análisis morfológico: Forma similar a una linterna de papel que protege al fruto que se encuentra en el interior. Tiene una forma casi circular (geometría cerrada) 3. Función de la membrana: Protección y nutrición 4. Proliferación: Mediante tallos carnosos llamados rizomas 01

Como podemos darnos cuenta a raíz de la lectura de cada una de las especies seleccionadas las tres comparten una característica morfológica-estructural: membrana exodérmica. Abstraer: Se detecta que la membrana exodérmica protege y da soporte a los organismos antes mencionados. Por lo que se extrae esta estrategia biológica. ¿Qué es y cómo funciona? Es un esqueleto externo que recubre, protege (tanto de depredadores como del entorno; pero también cuida los órganos blandos internos del organismo) y soporta a un: animal, hongo o planta (en el caso de las plantas más que endoesqueleto se conoce como cáliz pero el comportamiento que presen

ta es similar). También cumple con otras funciones, como: respiración, mecánica-motora, nutrición (la membrana en algunos casos es participe del proceso de trituración de alimentos) Se puede concluir que la función primordial de este elemento es fungir como sostén para la eficiencia del sistema.Una característica llamativa del endoesqueleto es que este suele ser secretado por la epidermis (membrana que recubre la parte superficial de un ser vivo) y está adherido a ella. Esta membrana externa esta vinculada con el interior (lo penetra y conecta con la estructura interna). Es por ello que se da una dualidad entre membrana interna y membrana externa.

El principal componente de esta membrana exodérmica es la quitina, que es un biópolimero, similar a un plástico. La composición morfológica de una membrana exodérmica se da de la siguiente manera, ya que en su mayoría están constituidos en tres capas: Capa externa: Tiene un aspecto similar al de la cera. Capa media: De las tres capas es la más rígida. Capa interna: Esta capa es flexible, y su principal componente es la quitina. El exoesqueleto es entonces un elemento continuo, pero que puede tener zonas engrosadas que se articulan por otras (líneas) de menor espesor.

ANÁLISIS BIOMIMÉTICO

Diagrama de las funciones de la membrana exodérmica

Soporta el peso del organismo

En el caso de la hidrozoa le permite moverse para cazar

Locomoción

Soporte

Aquí se muestra el resultado del análisis sobre el funcionamiento de una membrana exodérmica. Se añaden todas las funciones como parte de la documentación, sin embargo solo aquellas marcadas con un color más oscuro son las que se toman para la posterior traducción al diseño.

Detecta las vibraciones del entorno

Contención permeable

Sensorial

Con características de permeabilidad conserva su estructura morfológica

Funciones de la membrana exodérmica Protección

En algunos casos permite el movimiento

Contra depredadores y entornos hostiles

Articulación

Dar forma

Homeóstasis

Conforma la morfología protagonista de los organismos

Autorregulación del organismo a partir de los estimulos que recibe

TRADUCCIÓN AL DISEÑO Proceso de emulación

Emular: Aprender de la estrategia y ver como aporta al objetivo.

Análisis de organismos vivos

Estratégia biológica emulada

Proceso experimental análogo y digital

Las características de una membrana exodérmica se pueden traducir al diseño mediante la comprensión de su funcionamiento y la implementación de un proceso (experimental, en el caso del taller) que de una pauta de solución. Esta fase del proceso se da mediante las exploraciones análogas y digitales desarrolladas con la intención de definir un módulo que a su vez pueda llegar a configurar un sistema. Estrategia biológica emulada: Una membrana exodérmica hace referencia a un armazón que soporta una totalidad. El prefijo exo hace referencia, además, a una cualidad tectónica (relativo a la solidez y a la estabilidad) debido a su funcionamiento estructural. Estas características de la membrana exodérmica se emulan y traducen al diseño para la creación de un sistema generado a partir del ensamblaje y configuración de módulos. Otra cualidad particular de los organismos estudiados es la permeabilidad de sus exoesqueletos, es por ello que la estructura de cada módulo se externaliza (evidencia) y se crea una ilusión de desmaterialización para permitir la relación entre interior y exterior en un solo elemento (módulo). La siguiente gráfica muestra la relación simbiótica que existe entre diversas etapas del proceso para lograr la traducción al diseño con base en el análisis de estructuras naturales. Como se observa es un proceso de gran complejidad pero que ofrece una manera innovadoraa, disruptiva y con gran potencial para abordar el diseño.

TRADUCCIÓN AL DISEÑO

ESTRUCTURA DE LAS EXPLORACIONES REALIZADAS

2.2

2.3

Exploración digital

1.3 1.5

Exploraciones morfológicas

1.2

Fabricación aditiva para la validación del sistema

Exploración digital

Cronología evolutiva del proceso 2.1

Exploración análoga

1.4

a. Retículas b. Membrana externa c. Membrana interna d. Posibles combinaciones

Exploración análoga

1.1

1. Exploraciones morfológicas 2. Exploraciones de conexión DEFINICIÓN DE MÓDULO

TRADUCCIÓN AL DISEÑO Primeras exploraciones morfológicas

Las exploraciones morfológicas que yo realice se articulan en torno a exploraciones independientes de: maquetas, retículas, membranas externas y membranas internas. Y luego tomo se analizan las combinaciones con base a su funcionamiento en conjunto.

Después de estas exploraciones se llega a la conclusión de que la membrana interna no aporta al sistema, por lo que se da una simplificación en ese aspecto. Se da continuidad a las exploraciones digitales (Siguiente página).

Exploraciones análogas

Retícula

Membrana externa

Membrana interna

Posibles combinaciones

Exploración morfológica mediante maquetas que asemejen las membranas y que a la par tengan cualidades estructurales.

Cuya intención es dotar de permeabilidad a la membrana, sin perjudicar su capacidad estructural

Funge como estructura del módulo y/o sistema

Organismo interno que busca emular la dualidad de las membranas exodérmicas de la naturales. Es protegido por la membrana externa

Se hacen exploraciones para analizar las posibilidades de combinación y funcionamiento entre la membrana interna y la externa

Las maquetas de papel asistieron el proceso para entender mejor como funciona la geometría de las mallas y no dejar que en el modelado 3d surgiera cualquier forma aleatoria ajena a la intención

TRADUCCIÓN AL DISEÑO PROCESO ITERATIVO

Geometría base para crear permeabilidad en la membrana

Recorte de geometría

Extrusión de la geometría

Desfase de la cara superior

Redondeo de la pieza

Exploración 1 Vista en perspectiva

Exploración 1 Vista frontal

Proliferación radial

Proliferación radial Vista en perspectiva

Exploración 1 Inicio de las exploraciones digitales Continuación en la siguiente página

Exploración 2

Geometría base para crear permeabilidad en la membrana

Recorte de membrana

Offset de la membrana

Exploración 2 Vista en planta

Exploración 2 Vista en perspectiva

Proliferación Vista en planta

Proliferación Vista en perspectiva 01

Análisis a través del dibujo PROCESO ITERATIVO

Extracción de un fragmento de la exploración 2

Exploración 3 Vista en planta

Exploración 3 Vista frontal

Proliferación Vista en planta

Proliferación Vista en perspectiva

Exploración 3 Continuidad de la página anterior Continuación en la siguiente página

Exploración 4

Geometría base para crear permeabilidad en la membrana

Algoritmo grasshopper

Extracción y modificación de un fragmento

Exploración 4

Proliferación Vista en perspectiva 01

Análisis a través del dibujo PROCESO ITERATIVO

Recorte de la exploración 4

Módulo Vista en planta

Módulo Vista en perspectiva

Proliferación Vista en perspectiva

Módulo a partor de iteración a la exploración 4 Inicio de las exploraciones digitales

Análisis a través del dibujo PROCESO ITERATIVO

Doble entrada 45º

Esfuerzo normal 45º

Esfuerzo cortante

Caras que permiten conexión 45º

Primer propuesta de conexión (tipo rosca)

Iteración

Ejes de proliferación

Ejemplos de proliferación siguiendo la lógica de configuración

Exploración de conexión 1 Inicio de las exploraciones de conexión

Soluciones:

Continuación en la siguiente página

1. Aumento de espesor del bastón (conector) 2. Unión de 180o 3. Para eliminar el esfuerzo normal ejercido en el conector se rota la pieza de tal modo que la unión de 2 módulos crea esfuerzo cortante y son las caras las que soportan su propio peso. Lo anterior evita el momento flector en el bastón o en el peor escenario quebrarlo 4. Minimizar la holgura entre caras

Análisis a través del dibujo PROCESO ITERATIVO

Caras que permiten conexión

Segunda propuesta de conexión

Iteración

Conexión entre dos piezas

Exploración alternativa (3)

Exploración de conexión 2 Inicio de las exploraciones de conexión

Continuación en la siguiente página Soluciones: 1. Aumento de escala para su viabilidad en fabricación con molde de caucho de silicón

Análisis a través del dibujo PROCESO ITERATIVO

Lógica de configuración

Cuarta propuesta de conexión

Iteración

Módulo-Prototipo

Análisis de conexiones

Proliferación con 15 piezas

Exploración de conexión 2 Inicio de las exploraciones de conexión

Continuación en la siguiente página Soluciones: 1. Se robustece el módulo; pasando de un espesor de 5 mm a uno de 7mm, lo que permite ampliar el conector y además se modifica morfológicamente para mejorar la sujeción

Análisis a través del dibujo PROCESO ITERATIVO

1. Ensamble de caja

2. Untura de vaselina

3. Pesado de ingredientes

5. Vaciado

6. Tiempo de curado

7. Desmolde

4. Integrar ingredientes

ANÁLISIS BIOMIMÉTICO Procedimiento para la fabricación de un molde de silicón 1. Ensamble de caja: 1.1 En esta parte se añaden los elementos de fabricación 3d que sirven como auxiliares para la fabricación del molde (parte inferior y parte superior). Para añadir el módulo sobre el pedestal o parte inferior se añade plastilina al interior del módulo con la finalidad de evitar que el silicón penetre al interior y cause imperfecciones en el molde. 1.2 La caja se cierra con ayuda de cinta para ductos, la cual se coloca estratégicamente en las orillas, donde después se añadirán ángulos de aluminio que permitan ejercer fuerza sobre la caja sin romperla debido a que por seguridad para mantener el líquido en el interior toda la caja se fuerza con un trinquete. 2. Untura de vaselina 2.1 Ya que la caja esta completamente armada y queda firme, se añade una capa de vaselina a todas las superficies internas para facilitar el desmolde posterior. Y se tapa con la parte superior fabricada en 3d. 3. Pesado de ingredientes 3.1 Se procede a pesar los siguientes ingredientes: caucho de silicón, diluyente y catalizador. Las proporciones son: 1 porción de silicón (1kg): 3/4 de diluyente: 20 g de catalizador por cada kilo de silicón. Proporciones exactas para la parte inferior del molde:

700 g caucho de silicón 525 g diluyente 14 g catalizador 4. Integrar ingredientes 4.1 Una vez que todos los ingredientes han sido pesados se comienza a mezclar el caucho de silicón con el diluyente hasta que estén completamente integrados y solo entonces se añade el catalizador cuidando de no dejar pasar mucho tiempo entre este paso y el vaciado ya que el proceso de vulcanizado comienza.

7. Desmolde 7.1 Pasado ese tiempo se puede comenzar a desarmar la caja y se obtiene la parte inferior del molde, para colar la parte superior se coloca la parte inferior nuevamente en caja repitiendo los pasos 1-6.

5. Vaciado de caucho de silicón 5.1 Se vierte la preparación por las ranuras de vertido cuidando de llenar completamente la caja 6. Tiempo de curado 6.1 Se deja secar sin mover durante 3 horas

Análisis a través del dibujo PROCESO ITERATIVO

1. Poner desmoldante

2. Encintado

3. Pesado de ingredientes

4. Integrar ingredientes

5. Añadir catalizador

6. Vertido

7. Vibrado

8. Tiempo de curado

ANÁLISIS BIOMIMÉTICO 1. Poner desmoldante 1.1 Rocear el desmoldante a la parte inferior del molde 2. Encintado 2.1 Cerrar el molde y encintar de manera que ambas piezas queden bien sujetas 3. Pesar ingredientes 3.1 Se pesan los siguientes ingredientes: Resina poliéster preacelerada, catalizador, dimetil anilina y carbona de calcio. Las medidas exactas para la fabricación de un módulo son: 50 g de resina 25 g de carbonato de calcio 4 gotas de dimetil anilina 2g de catalizador 4. Integrar ingredientes 4.1 Se mezcla la resina con el carbonato de calcio hasta integrar completamente 5. Después se añade el dimetil anilina cuidando de no acercar este ingrediente al catalizador, ya que la reacción podría

5. Vaciado de caucho de silicón 5.1 Se vierte la preparación por las ranuras de vertido cuidando de llenar completamente la caja 6. Tiempo de curado 6.1 Se deja secar sin mover durante 3 horas

ser peligrosa por los gases que ambas sustancias emiten. Se integra el dimetil anilina 6. Añadir catalizador 6.1 Por último se añade el catalizador, solo cuando el dimetil anilina esta completamente integrado 7. Vertido 7.1 Se vierte en el molde, teniendo cuidado de ir sacando todo el aire del interior

molde abierto. A la media hora la mezcla ha solidificado pero debido a la complejidad morfológica del módulo se le da otra media hora para alcanzar sus propiedades y que el proceso de desmolde sea más seguro. 10. Desmolde Extracción de módulo del interior del caucho de silicón

8. Vibrado 1. Se genera un vibrado para minimizar la aparición de burbujas en el módulo, en caso de ser necesario se hace un refil para garantizar el llenado completo del molde 9. Curado 9.1 Se deja secar. Media hora con el molde cerrado y media hora con el

Análisis a través del dibujo PROCESO ITERATIVO

1. Caja para molde

2. Piezas internas de molde

3. Pesado de ingredientes

4. Molde

4. Fabricación de segunda pieza

5. Módulo de yeso dental

6. Módulo de resina cristal

7. Módulo de resina preacelerada

7. EstereolitografÍa

8.15 piezas en yeso dental