Impresión 3D como herramienta educativa

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“El estudio de la ingeniería se debe abordar desde las nuevas tecnologías, más aún si podemos utilizarlas como herramientas didácticas”

¿Vivirías en una casa fabricada con tecnología de impresión 3D? Esto ya es posible. A principio de este año, dos compañías, New Story y Icon, se plantearon el reto de imprimir una casa en 24 horas con un costo aproximado de $ 4000 USD algo así como $80,000 pesos mexicanos. La manufactura aditiva, conocida popularmente como impresión 3D, permite la creación de objetos físicos mediante la adición capa por capa de algún tipo de material como resina, plástico, metal, madera o papel; está basado en un modelo digital previamente diseñado en un software especial. Esta tecnología ha cambiado la forma en la que se fabrican, diseñan, operan, mantienen y distribuyen productos para la industria en general.

En la actualidad, el estudio de la ingeniería se debe abordar desde las nuevas tecnologías, más aún si podemos utilizarlas como herramientas didácticas con enfoques industriales. Esto permite a los alumnos familiarizarse con las prácticas más innovadoras en este sector. La fabricación aditiva también ha alcanzado otros sectores como la medicina, arquitectura, transporte, arte y diseño. A medida que su adopción se acelera, también se requerirán estudiantes capaces de "pensar en 3D” y de aplicar estas tecnologías para sacar el mayor provecho (Pastor, 2019).

“El valor que genera la impresión 3D en el proceso de aprendizaje, no es solo con el fin de realizar prototipos sino también de aterrizar los conceptos ingenieriles, desde su concepción hasta la fabricación de una pieza”.

La impresión 3D en la educación se utiliza para obtener respuesta a inquietudes como, ¿para qué sirve un modelo matemático? ¿Qué representa una ecuación? Si usted es profesor de matemáticas, le compartimos los siguientes enlaces de consulta con algunas ideas de cómo puede incorporar esta tecnología en su clase.

Con el fin de ofrecer alternativas para el aprendizaje de la ingeniería y su aplicación, en la clase ‘Proyecto de ingeniería’ los alumnos desarrollaron un diferencial, un brazo robótico, probetas para evaluación de ensayos, pastilleros y llaveros conmemorativos. Aquí se pueden consultar algunos de estos proyectos. El tipo de impresora 3D que utilizamos es una Zortrax M200, su precio varía de entre $ 16,000 a $ 110,000 pesos mexicanos, dependiendo de su aplicación. Es decir, si es un equipo para elaborar piezas funcionales o solo piezas demostrativas. La intención de los proyectos que realizan los alumnos en clase, es contar con elementos que permitan analizar pruebas mecánicas. Además de la impresora, el costo del material está entre los $ 500 y $ 4300 pesos mexicanos, dependiendo de lo que se requiera imprimir.

Lo que hacemos en el curso es llevar las temáticas industriales a la academia, haciendo que los estudiantes interactúen y conozcan lo que ocurre en un proceso real, tanto de manufactura como logística, transporte y mantenimiento; a través de la formulación de proyectos tangibles. El valor que genera esta tecnología en el proceso de aprendizaje no es solo con el fin de realizar prototipos sino también de aterrizar los aspectos ingenieriles por los que pasa la impresión 3D, desde su concepción hasta la fabricación de una pieza, obteniendo modelos físicos con diferentes características para su análisis como son el impacto, la resistencia, rotura, fatiga, etc. Asimismo, el alumno vive un proceso de aprendizaje multidisciplinario y de trabajo colaborativo para resolver un problema. Por último, el estudiante se enfrenta a entornos complejos que resolverá con las temáticas que se van involucrando en su desarrollo.

Estos son algunos proyectos que han realizado los alumnos en clase:

Invitamos a todos los profesores y estudiantes interesados a desarrollar líneas de aplicación con tecnologías de impresión 3D para fomentar nuevos métodos de aprendizaje que puedan ser evaluados por ellos mismos.

 

Acerca de los autores

Jesús Vicente González Sosa (vicente.gonzalez@tec.mx) es Doctor en Ingeniería Mecánica. Actualmente es profesor de la Escuela de Ingeniería y Ciencias en el Departamento de Mecánica y Materiales Avanzados del Tecnológico de Monterrey, Campus Ciudad de México.

Miguel de Jesús Ramírez Cadena (miguel.ramirez@tec.mx) es Profesor de Planta en la Escuela de Ingeniería y Ciencias en el Departamento de Mecatrónica, del Tecnológico de Monterrey, Campus Ciudad de México.