Diseño paramétrico

Artículo del 24 de junio de 2016  

El diseño paramétrico permite realizar formas orgánicas en edificios

La piscina olímpica cubierta Wasserwürfel en Pekín y la montaña rusa transitable Tiger & Turtle en Duisburg lo demuestran claramente: la estática y la forma de los edificios han superado ampliamente los límites geométricos de los ángulos rectos y las paredes y los techos paralelos. Gracias a los métodos del diseño paramétrico es posible hacer formas orgánicas variadas y un diseño de líneas extravagantes: las fantasías de diseñadores y arquitectos convertidas en realidad.

Con la ayuda de los sistemas CAD, los diseñadores y los arquitectos diseñan y construyen productos y edificios en el espacio virtual. En la simulación, las formas y las estructuras complejas salen de la cabeza del creador para hacerse visibles también en la pantalla. No obstante, las formas más atrevidas son componentes especiales difíciles de construir de manera automatizada y, por tanto, muy caros de ejecutar. Para, por un lado, permitir la variedad creativa y, por otro, poder fabricar de manera rentable, se requiere un método de construcción que una ambos requisitos.

Variable y de manejo intuitivo

Por eso, a comienzos de la década de 1970 se desarrollaron sistemas CAD paramétricos para la construcción de maquinaria y vehículos que en su mayor parte se podían utilizar de un modo intuitivo. El modelo de producto ya no es una geometría almacenada de manera exacta. Su forma se guarda en el ordenador mediante una combinación de parámetros y variables numéricas para la descripción del tamaño. Por ejemplo, un objeto con forma de cubo se define a través de los parámetros longitud, anchura y altura, y un cilindro por el diámetro y la altura.

Concepto novedoso: este modo de construcción único abre unas posibilidades de diseño ilimitadas
Concepto novedoso: este modo de construcción único abre unas posibilidades de diseño ilimitadas

Construcción futura

La digitalización de los procesos de la planificación y la ejecución incrementa la rentabilidad. La digitalización de los procesos de la planificación y la ejecución incrementa la rentabilidad. Se consigue reducir la diversidad de los componentes y hacer más sencillas las geometrías y los detalles sin necesidad de simplificar la forma general. Al contrario: cuando los modelos están almacenados en el ordenador es posible hacer modificaciones en el diseño directamente en la pantalla, cambiando los valores numéricos o la combinación de los parámetros. Para ello se usa un programa 3D que se emplea también en la creación de animaciones.

Fabricación digital: el software traslada la geometría de la estructura directamente al recorrido del trípode
Fabricación digital: el software traslada la geometría de la estructura directamente al recorrido del trípode

El 3D Cocooner

Los nuevos métodos para la impresión 3D son la herramienta perfecta para la realización de las formas diseñadas de modo paramétrico. Con el 3D Cocooner, Festo mostró en la Feria de Hannover una aplicación prototípica para el sistema de manipulación de Festo, un trípode del tipo EXPT-45. Tomando como modelo el capullo del gusano de seda, una tobera hiladora crea libremente en el espacio estructuras ligeras a partir de haces de fibras de vidrio revestidas y estabilizadas con resinas de curado UV. El sistema de manipulación que guía la tobera hiladora se opera directamente desde el software de diseño. Una interfaz de usuario sencilla e intuitiva permite crear infinitas variantes a partir de patrones básicos muy simples.

Aquí puede ver como funciona el 3D Cocooner: