3D Systems ofrece la solución de prototipado definitiva para neumáticos Hankook

Producto: Impresión CJP
Industria: Automotriz y Transporte

3D Systems ofrece la solución de prototipado definitiva para neumáticos Hankook

“La impresión 3D se ha convertido en una de mis rutinas”, dice Lee. “Es una tecnología muy atractiva que nos permite imprimir cualquier idea que tengamos en mente y producirla a todo color”.

“3D Printing Has Become My One Of My Routines,” Says Lee. “It Is Very Attractive Technology That Allows Us To Print Whatever Idea We Have In Mind, And Produce It In Full Color.”

El departamento de diseño de Hankook Tire utiliza una impresora 3D ProJet CJP 660 de 3D Systems como parte clave de su proceso de diseño conceptual. La tecnología de impresión 3D ha ayudado al equipo de diseño a ofrecer una mejor comunicación entre los departamentos, ahorrar en costos y mejorar la seguridad de los datos de diseño.

Fundada en 1941, la coreanes Hankook Tire es actualmente el séptimo mayor fabricante de neumáticos del mundo y uno de los de más rápido crecimiento. Ahora que vende en 185 países en todo el mundo, la compañía ha desarrollado una reputación de neumáticos de alta calidad a precios razonables. Pero la industria de los neumáticos viene con una intensa competencia, y Hankook se toma en serio el diseño y el desarrollo de nuevos productos. Como parte de su compromiso de proporcionar neumáticos de primera categoría, Hankook busca las mejores maneras de permitir el rápido desarrollo y prueba de diseños de neumáticos innovadores mientras mantiene en secreto esos diseños en curso.

Con esto en mente, la compañía invirtió en una 3D Systems ProJet® CJP 660, una impresora 3D que utiliza la tecnología ColorJet (CJP) para crear modelos perfectos a todo color que se pueden evaluar para la forma y la función.

Myungjoong Lee, profesional de CAD en el departamento de diseño de Hankook Tire, imprime un diseño de neumáticos en el ProJet 660 antes de irse al final del día, y el modelo final lo estará esperando cuando llegue al trabajo a la mañana siguiente. Con el tamaño de los modelos que se están creando, se tarda entre siete y ocho horas en construir un modelo de maqueta terminado durante la noche.

Starburns Industries utiliza la impresión 3D para aportar un mayor realismo a Anomalisa Character

Producto: Impresión CJP
Industria: Diseño y Arte

La impresora 3D ofrece color, volumen y calidad para permitir a Starburns crear “miles y miles” de caras para marionetas de stop-motion.
“Triste”, “hermoso”, “ingenioso”, “cada personaje fascinante y audazmente realizado”: Estas no son palabras que uno suele asociar con una película en stop-motion protagonizada por marionetas.

Pero, de nuevo, la película Anomalisa es algo que no se había visto antes.

La gama de humanidad expresiva lograda en la película fue posible gracias a la impresión en color 3D de alta resolución del sistema 3D Systems ProJet® CJP 660. Starburns Industries, una compañía de producción de servicio completo con sede en Burbank, California, utilizó la impresora 3D para sacar miles de caras diferentes con detalles similares a la vida, como arrugas, sonrisas, ceño fruncido, líneas de preocupación y bolsas debajo de los ojos.

Starburns Anamolisa CJP Printed Faces

El valor estético se une a la productividad

En los últimos años, la impresión 3D se ha convertido en algo común en la industria del cine para aplicaciones como la creación de prototipos, la fabricación de accesorios y la creación de objetos que son difíciles de construir de manera tradicional. Pero, en el gran volumen de piezas y en el ámbito emocional en el que se utiliza, Anomalisa sienta nuevos precedentes para la impresión 3D en el entretenimiento.

Duke Johnson, codirector de Anomalisa, junto con Charlie Kaufman (Being John Malkovich, Eternal Sunshine of the Spotless Mind), citó la impresión 3D por ayudar a establecer los sentimientos internos de los personajes y proporcionar un mayor nivel de detalle.
Pero a pesar de todo el valor estético que el ProJet CJP 660 ayudó a aportar a los personajes, el uso de esta impresora 3D en particular se redujo principalmente a la productividad: el sistema es rápido, confiable y genera colores realistas.

El ProJet CJP 660 genera impresiones 3D a todo color en una sola ejecución sin tener que cambiar de paleta. Su área de construcción de 254 x 381 x 203 mm (10 x 15 x 8 pulgadas) permitió a Starburns sacar docenas de caras con diferentes expresiones en una sola ejecución en cuestión de horas.
“El color es el atributo más importante para nosotros, junto con la velocidad y el volumen que la máquina puede producir”, dice Bryan LaFata, Supervisor de Operaciones de Starburns Industries. “Estuvimos ejecutando el ProJet casi sin parar durante un año y medio durante la producción de Anomalisa, creando miles y miles de rostros”.

Miles de expresiones

Starburns modeló e imprimió tres diseños básicos de cabezales para Anomalisa: uno para los personajes principales Michael y Lisa, y otro para lo que se llama la “cara del mundo”, una cara compuesta modelada a partir de 20 o más empleados de Starburns. La cara del mundo fue utilizada para todos los personajes excepto Michael y Lisa.

Las caras de los personajes incluyen una placa frontal superior e inferior. Miles de expresiones fueron modeladas e impresas por Starburns para los personajes. Esto dio a los animadores acceso a casi todas las expresiones posibles para una escena dada.
“Produjimos bastidores llenos de caras para que pudieran cambiarse en cualquier momento”, dice LaFata. “Podría tomar múltiples modelos faciales solo para obtener la sonrisa correcta”.

Conservando la apariencia

Los directores de Anomalisa tomaron una decisión consciente de mantener las líneas entre las caras superior e inferior en su lugar sin aerografía digital.

James A. Fino, productor ejecutivo y socio de Starburns, explica esta decisión en un artículo en el sitio web del Gremio de Productores de América: “Las recientes características animadas en stop-motion suelen borrar esas líneas digitalmente, pero esa no fue nuestra elección para Anomalisa. En lugar de un elemento de distracción, las costuras sirven como signos sutiles y persistentes del increíble arte que se muestra en la película”.

En un artículo del New York Times de Mekado Murphy, el codirector Kaufman lo explicó de esta manera: “No queríamos ocultar el hecho de que es stop-motion. No queríamos pintar lo que era… queríamos esa sensación de la presencia invisible de los animadores”.

Starburns también hizo un post-procesamiento mínimo de las caras de los personajes, conservando la apariencia que provenía directamente del ProJet 660. Una vez más, esta era la preferencia de los directores.

“Usamos [la impresión 3D] para un propósito muy específico con el realismo que querían en las caras, y las texturas y las diferencias de color no habrían sido posibles pintando a mano”, dice Caroline Kastelic, supervisora de títeres de Starburns, en una entrevista con IndieWire. “Y es por eso que tienen esa textura agradable en ellos … Eso me parece estéticamente brillante y también nos ahorró mucho tiempo”.

Soporte local

Crear los miles de rostros, docenas de modelos de carrocería y los decorados realistas para una producción como Anomalisa requiere trabajo en equipo; no solo entre las casi 200 personas en Starburns, sino también por socios externos.

LaFata da crédito a 3D Rapid Prototyping, un socio de 3D Systems con sede en la cercana Garden Grove, California, por mantener a Starburns suministrado con materiales e incluso imprimir modelos de caras cuando sea necesario.

“Estábamos sacando muchas caras, a menudo 24/7, y Bill Craig [Presidente/CFO de Prototipado Rápido 3D] y su equipo siempre estuvieron ahí para ayudarnos”, dice.

Gran futuro para la impresión 3D

Starburns Anamolisa CJP Figures

No importa cuán fascinante sea la tecnología detrás de escena para una película, la medida final del éxito es cómo se entrega la historia. En el caso de Anomalisa, la impresión 3D no es solo un efecto especial o una pieza de conversación peculiar; es parte integral de la forma en que los personajes se desempeñan.

El enfoque parecía haber tocado un acorde: más allá de las nominaciones al Oscar y los Globos de Oro, Anomalisa fue la primera película animada en ganar el Gran Premio del Jurado en el 72º Festival Internacional de Cine de Venecia. En su reseña de cinco estrellas en la revista Rolling Stone, Peter Travers llama a Anomalisa una “obra maestra en stop-motion”.

Bryan LaFata no cree que Anomalisa sea un fenómeno único.

“La escala y la velocidad a la que puede producir modelos a todo color en una máquina como la ProJet CJP 660 es definitivamente un beneficio importante”, dice.

“Creo que la impresión 3D tiene un gran futuro para las películas en stop-motion”.

Cisco utiliza la tecnología de impresión 3D ProJet para ayudar a mantener la tradición del diseño escandinavo

Producto: Impresión CJP
Industria: Productos de Consumo y Venta

“Obtenemos prototipos rápidamente, los refinamos rápidamente, creamos otros nuevos y derivamos nuestros diseños de élite…” – Eskild Hansen, Director del Centro Europeo de Diseño, Cisco Consumer Business Group.
Esta es la historia de cómo los diseñadores profesionales combinaron principios estéticos honrados en el tiempo con la tecnología de impresión 3D para producir algunos de los equipos electrónicos de consumo más elegantes del mundo.

Los dispositivos como los routers inalámbricos, el concentrador de medios y el sistema de audio doméstico inalámbrico crean lo que cisco Consumer Business Group llama la vida conectada, una vida más personal, más social y más visual. La conectividad de red constante es un hecho, y el enfoque se centra en el contenido: la música, el video, las páginas web y los materiales de trabajo que recorren el hogar, la oficina o el aula.

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A medida que estos dispositivos se infiltran aún más en el hogar, el equipo de red se vuelve más central para nuestras vidas, pasando de la “sala de computadoras” al espacio habitable. Por lo tanto, al igual que un refrigerador de acero inoxidable, la electrónica debe ser estéticamente agradable con líneas más elegantes y menos boxy, al tiempo que aumenta la conectividad, la fiabilidad y el funcionamiento intuitivo. Por lo tanto, hacer objetos funcionales simples y hermosos es el desafío que los ingenieros de Cisco enfrentan todos los días.

Desafío:
Mantener los estándares de diseño tradicionales en el mundo de la electrónica de consumo de rápido crecimiento

Dado que la excelencia en el diseño es primordial para Cisco Consumer Business Group, la compañía estableció recientemente un Centro Europeo de Diseño en Copenhague, Dinamarca. Aquí la empresa continúa la venerable tradición del diseño escandinavo — funcional, minimalista y asequible — sin comprometer la estética del diseño.

La tradición escandinava de diseño requiere que el ingeniero tenga un prototipo de su creación en sus manos, absorba las proporciones, presida lo que el objeto tiene que decirles y se asegure de que la forma finalmente siga la función. A continuación, el artesano modifica el diseño, crea otro prototipo y examina el nuevo diseño al igual que el primero.

El problema es que los prototipos artesanales tradicionales consumen mucho tiempo y son caros de crear. La mayoría de las tecnologías automatizadas de creación rápida de prototipos son igual de costosas y deben subcontratarse, lo que añade tiempo e inconvenientes al proceso. Y aunque muchos diseñadores confían solo en las imágenes de pantalla 2D, simplemente son insuficientes para crear la calidad que el Grupo empresarial de consumo de Cisco exige. El reto, entonces, es mantener los más altos estándares estéticos mientras se cumplen los plazos en el negocio de electrónica de consumo altamente competitivo, donde el tiempo de comercialización es crítico.

Estrategia:
Invertir en tecnología de impresión 3D

El uso de la tecnología 3D a todo color ProJet CJP ayuda a Cisco a crear rápida y económicamente los modelos físicos que necesita.

La impresión 3D le dio al Cisco Consumer Business Group una manera de aplicar sus exigentes estándares de diseño de una manera que mantenga el ciclo de desarrollo tarareando, asegurando que los productos llegan al mercado a tiempo. El ProJet 460Plus bombea prototipos en horas en lugar de semanas y durante una quinta parte del costo.

“Las proporciones y la ergonomía son primordiales, pero demasiados diseñadores confían solo en las pantallas de los ordenadores como medio de diseño”, dice Eskild Hansen, director del Centro Europeo de Diseño de Cisco. “Para nuestro enfoque de diseño estratégico, dependemos de prototipos físicos y el ProJet 460Plus para cada revisión de diseño, tanto a nivel local como mundial en conjunto con nuestros socios de diseño en los Estados Unidos. El ProJet 460Plus proporciona una manera fácil y eficaz de llevar a cabo una revisión productiva del diseño global.”

Resultados:
Muchos modelos para revisiones de diseño productivo

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Cisco utiliza el ProJet 460Plus para crear 10 modelos por semana, en promedio, para la revisión del diseño. Los modelos se imprimen directamente a partir de archivos CAD 3D enviados por diseñadores de Cisco de todo el mundo.

Los diseñadores pasan por los modelos resultantes, los marcan con lápiz, revisan diseños en el software, imprimen nuevos modelos y repiten el ciclo según sea necesario. Los pasos prácticos son una necesidad absoluta, según Hansen, quien seleccionó la tecnología debido a la confianza en la marca y su experiencia usándola en otros entornos. “Obtenemos prototipos rápidamente, los refinamos rápidamente, creamos otros nuevos y derivamos nuestros diseños de élite”, dice Hansen.

Los ProJets son las únicas impresoras 3D capaces de imprimir simultáneamente en varios colores. Color comunica dramáticamente el aspecto, la sensación y el estilo propuestos de los diseños de productos de ingeniería y desarrolla conceptos arquitectónicos, paisajes, figuras de entretenimiento e información médica.

“Es inspirador ver lo que mi equipo puede hacer con lo que el mundo siempre ha recibido como una caja negra básica”, dice Hansen. “Diseños como estos no sólo emergen de una pantalla de computadora. Debido a que el diseño es muy importante, la impresión 3D es un elemento importante de nuestra estrategia de producto”.”

Universidad de Monash revoluciona estudio de anatomía humana

Producto: Impresión CJP
Industria: Académica

Gracias a la impresión McMenamin y 3D, el cadáver, en toda su gloria a gran escala y a todo color, está ganando un nuevo contrato de vida en las universidades médicas de todo el mundo.

Durante cientos de años, el cadáver humano ha sido una herramienta crítica para la enseñanza médica, pero ha sido problemático por razones tan diversas como el costo, el transporte, el almacenamiento, las creencias espirituales o simplemente la incomodidad general.

La Universidad de Monash en Australia podría finalmente tener la respuesta a la mayoría de estos obstáculos: el primer kit disponible comercialmente de piezas corporales realistas a todo color producidas por una impresora 3D.

Un artículo de la Universidad de Monash titulado “La producción de recursos didácticos anatómicos utilizando tecnología de impresión tridimensional” enumera varias ventajas del uso de cadáveres impresos en 3D, incluyendo “precisión, facilidad de reproducción, rentabilidad y evitar problemas de salud y seguridad asociados con especímenes de cadáveres fijos húmedos o especímenes plastinados”.

Mirando dentro del cuerpo

3D printed, full color hand for use by medical students

Monash imprime especímenes utilizando la tecnología 3D Systems ColorJet Printing (CJP). Las impresoras a color de la serie ProJet son fáciles de usar. Lo más importante es que producen modelos en los colores exactos que Monash necesita para piezas de cuerpo impresas en 3D realistas.

“Todo el color es esencial para reproducir una combinación de fidelidad de color realista y ‘codificación’, vasos en rojo o azul, nervios en amarillo, por ejemplo, que es valiosa en la enseñanza”, dice Paul McMenamin, director del Centro de Educación en Anatomía Humana (CHAE) de la Universidad de Monash.

McMenamin cree que el simple y rentable kit anatómico de su equipo podría mejorar dramáticamente el conocimiento de los estudiantes de medicina y los médicos en ejercicio. Incluso podría contribuir a mejores resultados quirúrgicos para los pacientes.

“Durante siglos, los cadáveres legados a las escuelas de medicina se han utilizado para enseñar a los estudiantes sobre anatomía humana, una práctica que continúa hoy en día”, dice McMenamin. “Sin embargo, muchas escuelas de medicina reportan una escasez de cadáveres o encuentran su manejo y almacenamiento demasiado caro como resultado de regulaciones estrictas que rigen dónde los cadáveres pueden ser diseccionados.

“Creemos que nuestro kit revolucionará el aprendizaje para los estudiantes de medicina al permitirles mirar dentro del cuerpo y ver los músculos, tendones, ligamentos y vasos sanguíneos. Por el momento puede ser increíblemente difícil para los estudiantes entender la forma tridimensional de anatomía humana, y creemos que este kit hará una gran diferencia”.

Darse cuenta de un momento ‘ah ha’

3D printed, full-color model of the brain highlights venous arterial circulation

Los cadáveres impresos en 3D pueden parecer una progresión lógica para la comunidad médica, pero se necesitaron avances tecnológicos en la impresión 3D para hacerlo realidad. Las máquinas de sistemas 3D utilizadas por la Universidad de Monash ofrecen la capacidad de imprimir modelos a todo color a velocidades relativamente altas a un costo que proporciona una notable mejora sobre los modelos de plástico o la plastinación de restos humanos.

“Estaba buscando una manera de producir más prosecciones de anatomía y tal vez plastinarlas, pero me di cuenta de que tomaría décadas y más de medio millón de dólares establecer un laboratorio de plastinación”, dice McMenamin. “Cada espécimen tendría que ser diseccionado y preparado y entonces tendría uno de ese espécimen.

“Así que pensamos ‘por qué no los escaneamos (TC o láser), hacemos archivos STL o VRML a color, e imprimimos para que podamos hacer un montón de copias’. Parece obvio ahora, pero fue una especie de momento ‘ah ha’.

Gracias a las impresoras 3D Systems, la Universidad de Monash puede producir piezas que van desde un cuerpo completo hasta la cabeza y el cuello, la extremidad superior, la pelvis y la extremidad inferior, y las regiones torácicas y abdominales. Un acuerdo con los fabricantes de modelos anatómicos alemanes Erler-Zimmer hace que los cadáveres estén disponibles para su compra en línea, con la entrega en cuestión de semanas a una fracción del costo de un cuerpo embalsamado o chapado.

La serie Monash también incluye modelos anatómicamente correctos que serían imposibles de visualizar en un cuerpo embalsamado, como impresiones 3D de la vasculatura del cerebro con venas finas y arterias incrustadas dentro del cráneo.

Marcando la diferencia en Liberia

3D printed full color head and torso showing circulatory paths

Un proyecto reciente mostró la diferencia que un cadáver impreso en 3D puede hacer a una universidad necesitada — en este caso, la Escuela de Medicina Dagliotti de la Universidad de Liberia.

Inspirado en un discurso del Dr. Ian Crozier, un médico que había contraído ébola mientras trabajaba en Sierra Leona, McMenamin organizó un conjunto completo de impresiones en 3D y un conjunto de carteles de imágenes histológicas (una anatomía microscópica de células y tejidos) para ser enviadas a la escuela.

McMenamin también ofreció su tiempo para enseñar a los profesores y estudiantes cómo usar el kit de anatomía 3D. Sus adaptaciones y apoyo logístico en Liberia fueron proporcionados por ACCEL (Academic Consortium Combating Ebola in Liberia), un esfuerzo liderado por la Facultad de Medicina de la Universidad de Massachusetts y financiado por la iniciativa #TackleEbola de Paul G. Allen.

A cambio de sus donaciones y enseñanza, McMenamin tiene la satisfacción de ayudar a una escuela de medicina desesperadamente pobre y con poco personal a proporcionar una mejor enseñanza anatómica para una nueva generación de médicos liberianos.

“Ayudar a la escuela de medicina en Liberia con el apoyo de mi equipo chae y la Universidad de Monash ha sido lo mejor que he hecho por mis compañeros seres humanos”, dice McMenamin. “Los estudiantes allí estaban muy agradecidos por cualquier ayuda que se proporcionara. Fue muy humillante.”

Es probable que McMenamin tenga más logros en un futuro cercano sobre los cuales ser humilde: Utilizando las últimas tecnologías de impresión 3D de 3D Systems, su equipo está trabajando en reproducciones anatómicas 3D interactivas y diseccionables que podrían utilizarse para ayudar a capacitar a futuros cirujanos.

Gracias a la impresión McMenamin y 3D, el cadáver, en toda su gloria a gran escala y a todo color, está ganando un nuevo contrato de vida en las universidades médicas de todo el mundo.