T eball de Fi de G au
G au en Enginye ia en Tecnologies Indus ials (GETI)
Análisis de p ocesos de joye ía:
compa a i a de ab icación en me al s.
mic o usión asis ida po imp esión 3D
MEMORIA
20 de ene o de 2025
Au o a: Sol Ga cía Gómez
Di ec o es: I ene Buj Co al
En ique E nes o Zayas Figue as
Con oca o ia: Q1 Cu so 2024-25
Escola Tècnica Supe io
d’Enginye ia Indus ial de Ba celona
Análisis de p ocesos de joye ía pág. 1
Resumen
El p esen e abajo analiza y compa a dos mé odos de ab icación aplicados en la in-
dus ia de la joye ía. El obje i o p incipal del p oyec o es diseña , ab ica y compa a
las dimensiones y la ugosidad supe icial de una pieza de joye ía ob enida median e
los p ocesos de abajo del me al y de mic o usión asis ida po la imp esión 3D. Es e
es udio su ge de la necesidad de e alua la iabilidad écnica y económica de in eg a
ecnologías de ab icación adi i a (FA) en un sec o adicionalmen e dominado po
p ocesos a esanales.
El abajo incluye una e isión eó ica de los mé odos de ab icación es udiados, el di-
seño CAD (diseño asis ido po o denado ) con el uso del p og ama SolidWo ks de un
colgan e de es ella de seis pun as y la ab icación de p o o ipos. La ab icación manual
pe mi e ealiza ajus es pe sonalizados du an e odo el p oceso, ob eniendo alo es di-
mensionales y geome ías conside adas sa is ac o ias pe o con una no able in e sión de
iempo y es ue zo. Po o o lado, la mic o usión asis ida po imp esión 3D mues a una
capacidad supe io pa a ep oduci dimensiones conc e as y ga an iza la epe ibilidad
en piezas casi idén icas. Sin emba go, en es e úl imo p oceso se iden i ican limi aciones
impo an es en el uso de imp eso as FDM (de modelación po deposición undida),
como la necesidad de u iliza sopo es adicionales pa a la imp esión del p o o ipo, que
a ec an al acabado supe icial de las piezas undidas y que equie en ealiza a eas de
posp ocesado aumen ado el iempo de ob ención de dichas piezas.
En el análisis de los esul ados se des aca que las piezas ab icadas po mic o usión
asis ida po la imp esión 3D p esen a on una mejo p ecisión dimensional en e a las
ob enidas median e el abajo manual, pe o una mayo ugosidad supe icial en compa-
ación con es e úl imo. Asimismo, del análisis económico y ambien al se concluye que
la mic o usión asis ida po la imp esión 3D iene un cos e inicial más ele ado debido al
equipamien o, pe o esul a más e icien e en la p oducción de se ies la gas. El impac o
ambien al ue meno en la mic o usión, g acias a la posibilidad de eu iliza ma e iales
y educi esiduos.
La p incipal conclusión del p oyec o es que la mic o usión asis ida po imp esión 3D
se pe ila como una he amien a p ome edo a pa a la p oducción en se ie y en la expe-
imen ación con piezas de joye ía de geome ías complejas, mien as que el abajo ma-
nual sigue siendo un p oceso ideal pa a piezas únicas y al amen e pe sonalizadas. No
obs an e, pa a mejo a la in eg ación de la ab icación adi i a en la joye ía, se ecomien-
da explo a o as ecnologías, como la es e eoli og a ía (SLA), que pe mi an minimiza
las limi aciones iden i icadas en es e es udio.
Análisis de p ocesos de joye ía pág. 3
Abs ac
This pape analyzes and compa es wo manu ac u ing me hods applied in he jewel y
indus y. The main objec i e o he p ojec is o design, ab ica e, and compa e he di-
mensions and su ace oughness o a jewel y piece p oduced using me alwo king ech-
niques and 3D p in ing-assis ed in es men cas ing. This esea ch a ises om he need
o e alua e he echnical and economic easibili y o in eg a ing addi i e manu ac u ing
(AM) echnologies in o a sec o adi ionally domina ed by a isanal p ocesses.
The p ojec includes a heo e ical e iew o he s udied manu ac u ing me hods, he
CAD (compu e -aided design) o an eigh -poin ed s a pendan using SolidWo ks, and
p o o ype ab ica ion.Manualmanu ac u ingallows o cus omadjus men s h oughou
he p ocess, achie ing sa is ac o y dimensional alues and geome ies bu equi ing a
signi ican in es men o ime and e o . On he o he hand, 3D p in ing-assis ed in es-
ing cas ing demons a es supe io capabili y in ep oducing p ecise dimensions and
ensu ing epea abili y in nea ly iden ical pieces. Howe e , signi ican limi a ions we e
iden i ied in he la e p ocess when using FDM (Fused Deposi ion Modeling) p in e s,
such as he need o addi ional suppo s du ing p o o ype p in ing, which a ec ed he
su ace inish o he cas pieces and inc eased he pos -p ocessing ime equi ed.
The esul s analysis highligh s ha he pieces p oduced by 3D p in ing-assis ed in es -
men cas ing showed be e dimensional accu acy compa ed o hose ob ained h ough
manual wo k bu exhibi ed g ea e su ace oughness in compa ison. Fu he mo e, an
economic and en i onmen al analysis concluded ha 3D p in ing-assis ed in es men
cas ing has a highe ini ial cos due o he equipmen bu is mo e e icien o long-se ies
p oduc ion. The en i onmen al impac was lowe in in es men cas ing, hanks o he
possibili y o eusing ma e ials and educing was e.
The main conclusion o he p ojec is ha 3D p in ing-assis ed in es men cas ing eme -
ges as a p omising ool o se ial p oduc ion and expe imen a ion wi h jewel y pieces o
complex geome ies, while manual c a smanship emains an ideal p ocess o unique
and highly cus omized pieces. Howe e , o enhance he in eg a ion o addi i e manu-
ac u ing in o he jewel y indus y, i is ecommended o explo e o he echnologies,
such as s e eoli hog aphy (SLA), which can minimize he limi a ions iden i ied in his
s udy.
Análisis de p ocesos de joye ía pág. 5
Resum
El p esen eball anali za i compa a dos mè odes de ab icació aplica s a la indús ia de
la joie ia. L’objec iu p incipal del p ojec e és dissenya , ab ica i compa a les dimen-
sions i la ugosi a supe icial d’una peça de joie ia ob inguda mi jançan els p ocessos
de eball del me all i de mic o ussió assis ida pe la imp essió 3D. Aques es udi so -
geix de la necessi a d’a alua la iabili a ècnica i econòmica d’in eg a ecnologies de
ab icació addi i a (FA) en un sec o adicionalmen domina pe p ocessos a esanals.
El eball inclou una e isió eò ica dels mè odes de ab icació es udia s, el disseny
CAD (disseny assis i pe o dinado ) amb l’ús del p og ama SolidWo ks d’un penjoll
d’es ella de ui pun es i la ab icació de p o o ips. La ab icació manual pe me e
ajus os pe sonali za s du an o el p océs, ob enin alo s dimensionals i geome ies
conside ades sa is ac ò ies pe ò amb una no able in e sió de emps i es o ç. Pe al a
banda, la mic o ussió assis ida pe imp essió 3D mos a una capaci a supe io pe e-
p odui dimensions conc e es i ga an i la epe ibili a en peces gai ebé idèn iques.
Tanma eix, en aques úl im p océs es an iden i ica limi acions impo an s en l’ús
d’imp esso esFDM (modela gepe deposiciódema e ial os),comlanecessi a d’u ili za
supo s addicionals pe a la imp essió del p o o ip, que a ec en l’acaba supe icial de
lespeces osesi eque eixen asquesdepos p ocessa queaugmen en el empsd’ob enció
d’aques es peces.
En l’anàlisi dels esul a s es des aca que les peces ab icades pe mic o ussió assis i-
da pe la imp essió 3D an p esen a una millo p ecisió dimensional en compa ació
amb les ob ingudes mi jançan el eball manual, pe ò una majo ugosi a supe icial
espec e d’aques úl im. Així ma eix, de l’anàlisi econòmica i ambien al, es conclou
que la mic o ussió assis ida pe imp essió 3D é un cos inicial més ele a a causa de
l’equipamen , pe ò esul a més e icien en la p oducció de sè ies lla gues. L’impac e am-
bien al a se meno en la mic o ussió, g àcies a la possibili a de eu ili za ma e ials i
edui esidus.
La p incipal conclusió del p ojec e és que la mic o ussió assis ida pe imp essió 3D es
pe ila com una eina p ome edo a pe a la p oducció en sè ie i l’expe imen ació amb
peces de joie ia de geome ies complexes, men e que el eball manual segueix sen
un p océs ideal pe a peces úniques i al amen pe sonali zades. No obs an això, pe
millo a la in eg ació de la ab icació addi i a en la joie ia, es ecomana explo a al es
ecnologies, com la es e eoli og a ia (SLA), que pe me in minimi za les limi acions
iden i icades en aques es udi.
Análisis de p ocesos de joye ía pág. 7
Índice
1. P e acio 11
1.1. O igen del p oyec o ............................... 11
1.2. Mo i ación pe sonal .............................. 11
2. In oducción 13
2.1. Con ex o ..................................... 13
2.2. Obje i os ..................................... 13
3. Pa e eó ica 15
3.1. Es ado de la cues ión .............................. 15
3.1.1. P oceso de undición .......................... 15
3.1.2. P oceso de mic o usión ........................ 16
3.1.3. Fundamen os del abajo de me al con encional .......... 20
3.1.4. Uso de gemas .............................. 24
3.2. Es ado de la ciencia y la ecnología: Mic o usión asis ida po ecnología
de Fab icación Adi i a ............................. 28
4. Me odología 35
4.1. Plani icación empo al ............................. 35
4.2. P opues as de diseño .............................. 37
4.2.1. Especi icaciones y eque imien os del diseño ............ 37
4.2.2. P oceso de modelación de sólidos .................. 38
4.3. P oceso de ab icación po abajo de me al con encional ......... 43
4.3.1. P oceso de usión del ma e ial .................... 43
4.3.2. P ocedimien o de con o mado del ma e ial ............. 46
4.4. P oceso de ab icación median e Mic o usión Asis ida ........... 52
4.4.1. Selección de ilamen os de ce a .................... 52
4.4.2. P ocedimien o de imp esión y mic o usión ............. 52
4.5. Mediciones .................................... 55
4.5.1. Mediciones dimensionales ....................... 56
4.5.2. Rugosidad supe icial ......................... 56
5. Resul ados 61
5.1. Compa a i a de las dimensiones ....................... 61
5.2. Compa a i a del acabado supe icial ..................... 64
5.3. Compa a i a de la complejidad del p oceso ................. 67
5.4. Explo ación del also engas e en FA ...................... 71
6. Es udio de Cos e, Impac o Ambien al y Equidad de Géne o 75
6.1. Análisis de cos e de los p ocesos ....................... 75
6.2. Impac o ambien al ............................... 77
6.3. Equidad de géne o en el p oyec o ....................... 79
Conclusiones 81
pág. 8 Memo ia
Ag adecimien os 83
Análisis de p ocesos de joye ía pág. 15
3. Pa e eó ica
3.1. Es ado de la cues ión
En es e apa ado se p esen a un es udio de allado sob e los undamen os eó icos y
écnicos elacionados con los p ocesos de undición y mic o usión, así como los p in-
cipios básicos del abajo del me al con encional. Además, se analiza el uso de gemas
en aplicaciones adicionales y mode nas, des acando su in eg ación en los p ocesos de
ab icación.
3.1.1. P oceso de undición
An es de habla sob e mic o usión, se p esen a el con ex o de la undición en é minos
gene ales y sob e las écnicas especí icas más usadas.
La undición es un p oceso de manu ac u a median e el cual un me al se unde (Figu-
a 1) y se ie e en moldes con la o ma del nega i o de la pieza [31]. Cuando el me al
solidi ica, se desp ende del molde pa a deja la o ma me álica.
Figu a 1: Ma e ial undido siendo e ido. Fuen e: [1]
La undición pe mi e ab ica piezas con o mas in icadas, pa edes delgadas y ca ac-
e ís icas huecas, di íciles de log a con o os mé odos. Asimismo, el ma e ial sob an e
puede eu iliza se median e nue as usiones, lo que la con ie e en un p oceso sos-
enible. Sin emba go, p esen a limi aciones en é minos de ca ac e ís icas mecánicas,
como baja esis encia a lexión y acción, po osidad in e na y p ecisión dimensional
limi ada. Además, los iempos de en iamien o suelen se ele ados y equie en moldes
especí icos, lo que puede inc emen a los cos os iniciales [32].
Los moldes u ilizados en undición pueden clasi ica se en dos g andes ca ego ías: los
no pe manen es ( ab icados con ma e iales como a ena, yeso o ce ámica, y usados pa a
pág. 16 Memo ia
se ies co as) y los pe manen es (cons uidos con me al y con mayo du abilidad y
elocidad de p oducción). La selección del ma e ial pa a undi depende del ipo de
molde y de las p opiedades eque idas en la pieza inal.
Den o de los p ocesos de undición se dis inguen dos modalidades según la o ma en
que el me al líquido es in oducido en el molde: undición po g a edad y undición
a p esión. Ambas écnicas se u ilizan dependiendo de las ca ac e ís icas del p oduc o
inal y los eque imien os del p oceso.
En la undición po g a edad el me al undido luye hacia el molde simplemen e po
e ec o de la g a edad, sin necesidad de aplica p esión ex e na. Es el ipo de undición
más adicional y sencillo y se u iliza an o en moldes pe manen es como no pe ma-
nen es. En la indus ia mecánica se u iliza pa a ab ica componen es como bloques de
mo o o piezas es uc u ales de aleaciones de aluminio y b once. En cambio, la un-
dición a p esión in oluc a la inyección de me al undido al molde median e p esión
ex e na, lo que pe mi e llena moldes más ápidamen e y con mayo p ecisión. Es o
es pa icula men e ú il pa a piezas con pa edes delgadas o con al a necesidad de e-
pe ibilidad. En la indus ia au omo iz se u iliza pa a p oduci piezas de aluminio y
magnesio como ca casas de ansmisiones o componen es de mo o es [33].
Po úl imo, el diseño de piezas de undición es c ucial pa a ga an iza la calidad del
p oduc o inal. Es undamen al e i a pa edes excesi amen e g uesas o pun os calien-
es que puedan causa ensiones in e nas y de o maciones. Además, el diseño de be-
bede os, canales de en ada y maza o as debe ealiza se cuidadosamen e pa a e i a
de ec os. En joye ía, es e diseño de allado es esencial pa a minimiza po osidad y ga-
an iza acabados p ecisos.
3.1.2. P oceso de mic o usión
La mic o usión es un ipo de undición po g a edad. Conc e amen e, es el p oceso po
el que un modelo de ma e ial usible se unde pa a da luga a una pieza de me al. El
modelo, habi ualmen e de ce a, se ecub e de una masa ce ámica con una única ape -
u a y se de i e con calo , dejando el nega i o (o ca idad del molde) que se llena á con
el me al undido.
Aunque no se sabe con ce eza la echa del descub imien o de dicha écnica, las p ime-
as piezas encon adas da an de la Edad de B once y son o igina ias del Asia Meno
[34]. Vale la pena des aca que se conocen p eceden es de o igen na u al: los ósiles.
En especial en ma e iales calizos, se da un p oceso de in il ación y descomposición
que p o oca la osilización de animales o plan as [35], al y como se obse a en la Fi-
gu a 2. Es e ipo de osilización gene a el nega i o de los o ganismos, con imp esiones
ex e io es o in e io es.
Análisis de p ocesos de joye ía pág. 17
Figu a 2: Leuciscus oenigensis, ósil po undición. Fuen e: [2]
A lo la go de la his o ia, es a écnica se ha usado pa a c ea ecipien es, ú iles, ado nos o
es a uillas y apenas hace unos decenios que se ha empezado a usa pa a ab icación en
se ie [34]. An e io men e, la p oducción se eía limi ada a una unidad o a se ies muy
co as po la imposibilidad de ep oduci el molde. Es po eso que, his ó icamen e, la
undición a la ce a pe dida se ha asociado a un p oceso muy a esanal y de in a ís ico.
Una de las p ime as piezas que dejan cons ancia de la se ialización del p oceso es una
es a uilla egipcia del siglo VII a.C. (Figu a 3), que se ab icaba en dos piezas dis in as:
la cabeza y el onco, que se unían pa a o ma el modelo comple o [3].
Desde en onces, se ha explo ado la c eación de modelos de ce a a pa i de ma ices. Al
pode ab ica un g an núme o de piezas man eniendo de mane a exac a las dimensio-
nes y o ma, se ha hecho ealidad la p oducción a ni el indus ial.
Figu a 3: Es a ua egipcia de b once. Fuen e: [3]
En la ac ualidad, la mic o usión es un p oceso de ab icación ampliamen e usado an-
o en el sec o indus ial como en el joye o. A con inuación, se desc ibe el p oceso de
mane a de allada [36].
pág. 18 Memo ia
En p ime luga , se cons uyen los modelos. En unción de su aplicación, los modelos
se án únicos o o mados a pa i de moldes. En el caso de los modelos únicos, se c ean
de mane a comple amen e a esanal a pa i de ce a en hilo, bloque o plancha y la ca-
lidad del modelo depende á de las habilidades del joye o. En el caso de los moldes, la
ce a es inyec ada en una ma iz y muchas eces es necesa ia una sujeción (con mo -
dazas, po ejemplo) pa a que la ce a sea inyec ada de mane a co ec a. Como no es el
caso que p esen a es e abajo, no se es udia á en p o undidad. Una ez se ienen las
piezas de ce a, se o man los acimos de modelos que cons i ui án el á bol de undición
(Figu a 4), una cons ucción o mada po un onco de ce a g ueso con acimos unidos
a es e como amas.
Figu a 4: Fo mación del á bol de modelos de ce a pa a undición. Fuen e: [4]
El á bol se ecub e po pul e ización o inme sión de un ma e ial pul e ulen o y e ac-
a io (como pueden se la caolini a -Al2Si2O5(OH)4- con alúmina -Al2O3- o la zi conia
-Z O2) y de un aglome an e (como el sílice coloidal -SiO2). Algunas de las ca ac e ís-
icas que debe ene el ecub imien o son: su po osidad, pa a que el ai e con enido en
el molde pueda se e acuado al lui el me al, y su uni o midad, pues o que de es a
depende la in eg idad del molde. El á bol de modelos de ce a ecubie o se inse a en
una caja de moldeo y es a se llena con yeso (Figu a 5). Dicha caja se in oduce en un
ho no pa a undi y ex ae la ce a dejando la ca idad co espondien e en el molde.
Figu a 5: Llenado y aciado de la caja de moldeo. Fuen e: [4]
El p oceso de cocción del molde de escayola se da a una empe a u a de en e 900 y
1000 ◦Cy, pos e io men e, se some e a la colada del me al, ya sea po g a edad o p e-
sión. Después del en iamien o del molde y de la solidi icación del me al, se ex ae el
Análisis de p ocesos de joye ía pág. 19
á bol y se p ocede al co e y sepa ación de las piezas, que suele se un p oceso manual.
Siemp e es necesa io un posp oceso de limpieza, desba bado y pulido pa a consegui
el mejo esul ado inal. En la Figu a 6 se mues a el diag ama de lujo de dicho p oceso.
Figu a 6: Diag ama de lujo del p oceso de mic o usión. Fuen e: p opia
Compa ado con o os ipos de undición po g a edad (molde de a ena o en coquilla),
la mic o usión es mejo en aspec os como la complejidad geomé ica, la p ecisón di-
mensional o la ep oducción de de alles que se puede log a en las piezas. Al diseña ,
hay que ene en cuen a la con acción que su e el molde, que es en e el 0,5 y el 2,5%
de las dimensiones de la pieza [34]. En la Tabla 1 se ecogen da os compa a i os de
las ole ancias en los p ocesos de mic o usión, undición en molde de a ena y me álico
(coquilla) [31].
Tabla 1: Compa a i a de ole ancias pa a es p ocesos de moldeo. Fuen e: [31]
Moldeo Moldeo Moldeo
Tole ancias en a ena en coquilla po mic o usión
Tole ancia media en%
de la co a nominal ±0,6±0,6±0,21
Valo mínimo de la
ole ancia [mm] ±0,4±0,2±0,05
A pesa de que el p oceso de mic o usión iene excelen es ca ac e ís icas de p ecisión
dimensional, es un p oceso muy complejo, con pocas opciones de au oma ización y con
una elocidad de p oducción muy len a.
pág. 20 Memo ia
3.1.3. Fundamen os del abajo de me al con encional
O o p oceso con mucha his o ia es el abajo con encional del me al. Es la écnica con
la que habi ualmen e se asocia la joye ía. En és a se pa e del ma e ial noble de elec-
ción (suele se pla a, o o o b once) en o ma p ima ia (g analla) y se mecaniza pa a
consegui las o mas que se necesi an. En la ac ualidad, la mayo ía de joye os ap o e-
chan los a ances ecnológicos pa a aho a iempo de p oducción, pa iendo de me al
ya mecanizado, en o ma de planchas, hilo o bolas. En la Figu a 7 se en las o mas más
usadas.
Figu a 7: De izquie da a de echa: g analla, plancha, hilo plano e hilo de pla a. Modi icado de: [5], [6],
[7]y[8]
A con inuación se explica án únicamen e los p ocesos más ípicos y aquellos que se
usa an pos e io men e en el abajo [37].
Tal y como se ha explicado, eniendo en cuen a que los a esanos pa en de piezas ya
con o madas y, po lo an o, en es ado du o, es habi ual que el p ime paso sea el ecoci-
do del ma e ial pa a ablanda lo y que se más ácil de manipula . Pa a hace un ecocido
de pla a, se usa un sople e o un ho no de ecocido y se calien an las piezas has a una
empe a u a en e 204 y 427 ◦C, pues o que empe a u as supe io es causa ían pé dida
de duc ibilidad po culpa del exceso de c ecimien o de g ano [38]. En la Figu a 8 se
e el amaño de g ano pa a una lámina de pla a (Ag) en unción de la empe a u a de
ecocido.
Análisis de p ocesos de joye ía pág. 21
Figu a 8: Tamaño de g ano en unción de la empe a u a de ecocido. Fuen e: [9]
O o de los p ocesos más habi uales es el se ado. En joye ía se usan sie as de a co con
ma co ajus able y ela i amen e pequeñas (Figu a 9), con una p o undidad de ase ado
máxima de al ededo de 80 mm. El ma e ial de la sie a suele se ace o al ca bono de
al a du eza que ga an iza la du abilidad de la he amien a. El p oceso es un ipo de
mecanismo de a anque de i u a. En es e, las i u as se a ancan al mo e la sie a
en un único sen ido, que se conoce como ca e a de ida [37] y debe se en di ección
e ical y sen ido hacia abajo. El mo imien o que hace de salida la sie a es la ca e a
de e o no y es a no es ac i a; hay o as sie as que e i an la ca e a inac i a, como son
las ci cula es o de cin a.
Figu a 9: Sie a de a co. Fuen e: [10]
El limado es un p oceso ampliamen e u ilizado an o en el abajo de me ales como en
pág. 22 Memo ia
el diseño de piezas en ce a, y cons i uye una écnica de a anque de i u a. En es e p o-
ceso, log a un acabado p eciso y limpio equie e una écnica depu ada y una p ác ica
p olongada. La he amien a p incipal, la lima, es á compues a po una hoja y una ca-
beza con supe icie de múl iples dien es inos y a ilados, los cuales ealizan el p oceso
de a anque de i u a al en a en con ac o con el ma e ial. Du an e el p oceso, al p e-
siona la lima sob e la supe icie de abajo, los ilos de sus dien es le an an pequeñas
pa ículas del ma e ial (conocidas como i u as o limadu as), que se acumulan en los
espacios en e los dien es. A medida que la lima a anza sob e la supe icie las limadu-
as son a as adas y inalmen e expulsadas po el can o pos e io de la pieza abajada,
pe mi iendo que los dien es man engan una acción de co e con inua. El limado en jo-
ye ía implica un con ol adicional sob e la he amien a debido a la p ecisión eque ida
po los de alles de las piezas. Se emplean dis in os ipos de limas, con a iaciones en la
o ma, g oso y g oso de los dien es, según el ma e ial y la p ecisión deseada [37]. En
la Figu a 10 se en ejemplos.
Figu a 10: Conjun o de limas de uso común en joye ía. Fuen e: [11]
Las chapas o ba as pueden se edondeadas o cu adas median e el p oceso de ma i-
lleado, una écnica que pe mi e modi ica la o ma del ma e ial median e una se ie de
golpes con olados. Además de la cu a u a, ope aciones como el a queado, epujado
y el ende ezado se lle an a cabo manualmen e, log ando la o ma deseada median e
el es i ado y comp esión del ma e ial. Es as écnicas se ejecu an con he amien as es-
pecí icas (Figu a 11), como ma illos y su ide as ijas (placas, yunques o el as), que
p opo cionan una supe icie adecuada pa a la con o mación de las piezas.
Du an e el ma illeado, cada golpe aplicado p o oca una comp esión localizada de las
pa ículas, al e ando la es uc u a y densidad del ma e ial en las zonas impac adas. Es a
comp esión p oduce an o un cambio en la o ma como en las p opiedades mecánicas
de la pieza. Es ele an e des aca que los me ales ienden a endu ece se p og esi a-
men e a medida que se abajan, un enómeno conocido como endu ecimien o po de-
o mación en ío. Es e endu ecimien o se p oduce debido a los cambios es uc u ales
in e nos, aumen ando su esis encia y disminuyendo su duc ilidad. Pa a con a es a
es a pé dida de duc ilidad, es común ealiza a amien os de ecocido a in e alos du-
an e el p oceso de abajo.
Análisis de p ocesos de joye ía pág. 23
Figu a 11: Conjun o de ma illos, yunque, as y elemen os auxilia es. Fuen e: [12]
En joye ía, la soldadu a en pla a se ealiza median e una écnica conocida como alsa
soldadu a, que consis e en la unión de piezas median e la in e posición de un me al
de apo e undido, sin llega a la usión del p opio ma e ial base. Es e p oceso pe mi e
ealiza uniones p ecisas y i mes sin comp ome e la es uc u a del me al p incipal
[39].
Pa a solda , es necesa io p epa a cuidadosamen e las supe icies de las piezas en los
pun os de unión. P ime o, se limpian las zonas de con ac o pa a ga an iza la adhe-
encia, eliminando cualquie impu eza que pudie a a ec a la calidad de la soldadu a.
Luego, las piezas se posicionan en con ac o es echo y se calien an has a alcanza una
empe a u a adecuada pa a undi el me al de apo e. En la Figu a 12 se e el p oceso
de calen amien o. Es e me al de apo e, comúnmen e una aleación especí ica de pla a,
se ie e en es ado undido en la endija o in e sección en e las piezas. Al en ia se, el
ma e ial de apo e se solidi ica, c eando una unión i me en e las pa es.
Du an e el p oceso de calen amien o, es ecuen e que las piezas me álicas desa ollen
una capa de óxido debido a la in e acción con el oxígeno p esen e en el ai e, lo que
puede obs aculiza la soldadu a al impedi la adhesión del me al de apo e. Pa a e i a
su o mación, se emplean p oduc os unden es (como el bó ax),que ac úan eliminando
o p e iniendo la oxidación [40].
pág. 24 Memo ia
Figu a 12: P oceso de soldadu a. Fuen e: [13]
El ec i icado es un p oceso de mecanizado de p ecisión que u iliza una he amien-
a ab asi a, conocida como muela, pa a emo e pequeñas can idades de ma e ial de
una supe icie [31]. La muela es á o mada po pa ículas ab asi as que al gi a a al a
elocidad ac úan como múl iples mic o-cuchillas, co ando pequeñas i u as del ma e-
ial y gene ando una supe icie ex emadamen e lisa y con ole ancias de acabado muy
p ecisas.
En joye ía, el p oceso de ec i icado se u iliza especialmen e en el con ex o del pulido
y acabado inal de supe icies. Aunque no se usa con el mismo ni el de ab asi idad o
en las mismas dimensiones que en la indus ia, el ec i icado en joye ía sigue p incipios
simila es, empleando he amien as ab asi as pa a alisa y puli supe icies me álicas
al y como se e en la Figu a 13.
Figu a 13: P oceso de ec i icado/pulido. Fuen e: [14]
3.1.4. Uso de gemas
La siguien e explicación se limi a a p opo ciona una isión gene al de la gemología,
sin en a en el de alle que co esponde ía a aquellos que han ealizado es udios espe-
cializados en el campo. No obs an e, se o ece la in o mación necesa ia pa a en ende
los concep os básicos que son pe inen es pa a el desa ollo de la pa e p ác ica de es e
Análisis de p ocesos de joye ía pág. 31
Figu a 19: Pieza p oducida con polime ización en cuba. Fuen e: [19]
b) Ma e ial je ing (o inyección de ma e ial): se deposi a un ma e ial simila a la
ce a que se cu a de mane a ins an ánea median e luz UV. En la Figu a 20 se e el
p oceso de ab icación. Gene almen e, es a ecnología es mucho más ápida que la
polime ización en cuba. Un ipo de inyección de ma e ial es la denominada d op-
on-demand (DOD). Es a emplea dos cabezales de imp esión: uno pa a deposi a
el ma e ial p incipal del modelo y o o pa a un ma e ial de sopo e soluble, que se
disuel e en una solución líquida dejando solo el modelo liso. Es e p oceso elimina
la necesidad de e i a los sopo es manualmen e, educiendo el iempo o al.
Figu a 20: Piezas p oducidas con ma e ial je ing. Fuen e: [20]
c) FDM (Fused Deposi ion Modeling): median e un ilamen o con p opiedades seme-
jan es a la ce a, pe mi e gene a piezas pa a undición o pa ones pa a modelos.
Es a opción es la más económica; sin emba go, se equie e posp ocesamien o pa-
a elimina las líneas que dejan las capas del ilamen o. En la Figu a 21 se e el
p oceso de ab icación.
pág. 32 Memo ia
Figu a 21: Pieza p oducida con imp esión FDM. Fuen e: [21]
En el ámbi o de la joye ía, la amplia a iedad de ma e iales disponibles pa a el p oceso
de FDM ha di igido los es ue zos hacia la iden i icación de aquellos que no p esen en
p oblemas como ag ie amien o del yeso, combus ión incomple a o la gene ación de ce-
nizas esiduales as la ase de quemado [47]. Lo más habi ual es usa ilamen os de
PLA con algún po cen aje (bajo) de ce a. El PLA (ácido polilác ico) es un biopolíme o
compues o po unidades de i adas del ácido lác ico, cuyas p opiedades son compa a-
bles a las del e e ala o de polie ileno (PET). A di e encia del PET, el PLA es biodeg a-
dable bajo condiciones especí icas, alcanzando su deg adación a empe a u as ce canas
a los 60 ◦C. O a opción es usa PLA sin ce a, pe o adap ado, pa a que su p oceso de
quemado deje esiduo mínimo. En la mic o usión asis ida, en unción de la écnica de
imp esión escogida, el modelo es de un ma e ial u o o.
A ni el nacional, el ipo de ab icación adi i a pa a joye ía más usado es la polime iza-
ción. Aunque se puede usa ambién el FDM, la ipología más ex endida es la p ime a
debido a su excelen e acabado supe icial [48]. En apa ados pos e io es se discu i á el
mé odo usado en es e abajo.
A pa e de los a ances en la inclusión de la ab icación adi i a en el p oceso de mo-
delado de la mic o usión, se ha in es igado cómo p e e cómo se compo a á el me al
líquido du an e el p oceso de e ido y en iamien o [49]. Se ha desa ollado so wa e
de simulación del p oceso de mic o usión, como MAGMASOFT [50] o Inspi e Cas [22],
que pe mi en e i a de ec os ípicos del p oceso: los po os, el llenado incomple o o la
con acción. También si en pa a decidi en qué posición coloca cada pieza den o del
á bol y asegu a que se hace de mane a óp ima. En la Figu a 22 se e la simulación del
en iamien o de un á bol de undición usando el so wa e de Insipi e Cas .
Análisis de p ocesos de joye ía pág. 33
Figu a 22: Simulación de un á bol de undición con el so wa e Inspi e Cas . Fuen e: [22]
Además, se es á explo ando qué pa áme os a ec an a la ole ancia del p oceso. La em-
pe a u a de e ido del me al undido, el ipo de ecub imien o ce ámico y la elación
olumen-á ea con ibuyen de mane a signi ica i a (68,38%, 6,57 % y 23,12% espec i-
amen e) a la a iación de p ecisión dimensional [51]. Se ha encon ado que el des-
plazamien o y la con acción de piezas con un diáme o ex e io mayo son mayo es y
que la elocidad de en iamien o y solidi icación es más ápida pa a espeso es de pa ed
más pequeños [52].
Análisis de p ocesos de joye ía pág. 35
4. Me odología
4.1. Plani icación empo al
Pa a la plani icación empo al del p esen e abajo, se ha u ilizado la me odología del
diag ama de Gan , una he amien a ampliamen e empleada en la ges ión de p oyec os
que pe mi e ep esen a de mane a g á ica las a eas plani icadas y su c onología de
ejecución. Según Mu alidha an [53], es e mé odo consis e en una ep esen ación g á i-
ca que desglosa un p oyec o en a eas especí icas, o ganizadas a lo la go de una línea
empo al, lo que acili a el seguimien o y el con ol del p og eso.
El diag ama desa ollado pa a es e p oyec o p esen a las a eas elacionadas con el ma -
co eó ico en colo azul y aquellas co espondien es a la pa e p ác ica en colo e de, lo
que pe mi e una cla a dis inción en e ambas á eas de abajo. Además de las ac i ida-
des plani icadas, en el g á ico se han incluido las echas eales en las que se comple a on
las dis in as ases del p oyec o con el in de documen a cualquie des iación espec o
al plan inicial.
En é minos gene ales, la plani icación es ablecida se ha seguido de mane a e ec i a,
aunque se iden i ica on algunos e asos pun uales en a eas especí icas debido a ac-
o es no p e is os, como ajus es écnicos en los p ocesos de ab icación o e i icación y
e isiones adicionales del ma co eó ico. Sin emba go, es os p oblemas no han comp o-
me ido los obje i os globales del p oyec o, ya que se ha ajus ado la plani icación pa a
asegu a su compleción.
En la Figu a 23 se e el diag ama de Gan del p oyec o comple o.
pág. 36 Memo ia
Figu a 23: Diag ama de Gan del p oyec o. Fuen e: p opia
Análisis de p ocesos de joye ía pág. 37
4.2. P opues as de diseño
El diseño de la pieza ha es ado condicionado po una se ie de es icciones écnicas y
me odológicas, de i adas an o de la écnica de ab icación elegida como de las ca ac-
e ís icas in ínsecas del sec o de la joye ía.
4.2.1. Especi icaciones y eque imien os del diseño
En p ime luga , se ha op ado po emplea ecnología de modelado po deposición un-
dida (FDM) pa a la ab icación adi i a, en luga de la es e eoli og a ía (SLA), que es
la écnica más u ilizada en el sec o . Con es o se p e ende explo a la iabilidad de p o-
duci modelos pa a mic o usión median e FDM, con el obje i o de comp oba si un
usua io que disponga solo de una imp eso a de es e ipo puede ob ene buenos esul-
ados. Sin emba go, es a elección in oduce es icciones especí icas, como la necesidad
de imp imi sob e una supe icie plana y las limi aciones en la esolución y p ecisión
del ex uso .
O a es icción signi ica i a es la necesidad de que el diseño sea iable an o pa a la
ab icación median e mic o usión asis ida po imp esión 3D como pa a el abajo ma-
nual. Como el obje i o es compa a los dos p ocesos, la mejo mane a es hace el mismo
diseño pa a ambos. Es o implica que las o mas muy complejas, como las que p esen an
elie es o o mas in incadas (Figu a 24 c) y d)), son poco adecuadas pa a su ab ica-
ción manual, mien as que las geome ías más simples, como anillos elabo ados a pa i
de hilos me álicos (Figu a 24 a) y b)), esul an di íciles de imp imi en 3D al no habe
una base plana sob e la que cons ui . El uso de sopo es inc emen a el abajo pos e io
de pulido pues o que obliga a elimina las ma cas gene adas po es os, lo que ambién
cons i uye una limi ación impo an e en é minos de acabado supe icial.
Figu a 24: De izquie da a de echa: a) Anillo de hilo con nudo [23], b) Anillo de hilo con unión [24], c)
Anillo en o ma de o quídea [25] y d) Colección de colgan es con elie e [26]
La inclusión de gemas en el diseño añade una capa adicional de complejidad. Las gemas
que equie en engas e median e g apas (Figu a 25) p esen an desa íos impo an es en
eldiseño digi al, ya que las imp eso asFDMcon encionales no suelen ene un ex uso
con la p ecisión necesa ia pa a c ea g apas delgadas (de ap oximadamen e 1 mm de
g oso .
pág. 38 Memo ia
Figu a 25: Anillo con engas e en g apa [27]
Además, la a iabilidad na u al en el amaño de las gemas, incluso cuando eó icamen-
e son iguales, complica el diseño digi al. Mien as que el abajo manual pe mi e ajus a
cada gema indi idualmen e du an e el p oceso de ab icación, el diseño 3D exige im-
p imi múl iples p o o ipos y ealiza ajus es i e a i os has a que las dimensiones sean
adecuadas pa a cada pied a en pa icula . Es e p oceso debe epe i se pa a cada pieza
y pied a única (si se hacen npiezas de mpied as, el p oceso de diseño se debe á hace
n·m eces), lo que supone una in e sión signi ica i a de iempo y ecu sos.
Finalmen e, cabe des aca que muchos de es os aspec os se han descubie o y docu-
men ado du an e el desa ollo del p oyec o, dada la escasez de bibliog a ía especí ica
sob e el uso de FDM en el ámbi o de la joye ía. Es e acío ha exigido una ap oximación
explo a o ia, combinando conocimien os p ác icos y eó icos pa a iden i ica y supe a
las limi aciones de es a me odología.
4.2.2. P oceso de modelación de sólidos
En el p oyec o se p oponen 3 piezas: dos anillos y un colgan e. En la Figu a 26 se e una
imagen de cada una.
Figu a 26: P opues as de diseño, de izquie da a de echa: a) Anillo 1 [28], b) Anillo 2 [24] y c) Colgan e
[29]
Análisis de p ocesos de joye ía pág. 39
Pa a el diseño po o denado se ha empleado el so wa e SolidWo ks, una he amien-
a ampliamen e u ilizada en el ámbi o de la ingenie ía y el diseño indus ial debido a
su capacidad pa a modela piezas con al a p ecisión y acilidad. El p og ama pe mi-
e c ea modelos idimensionales de allados, lo que esul a esencial pa a isualiza y
cons ui piezas con geome ías complejas y ca ac e ís icas especí icas. Du an e el p o-
ceso se ha usado la uncionalidad de SolidWo ks pa a abaja con supe icies y sólidos,
pe mi iendo ajus a las o mas y las p opo ciones de mane a epe i i a has a alcanza
un diseño óp imo. Además, el p og ama pe mi e la expo ación del diseño en o ma os
compa ibles con el so wa e de imp esión 3D, como STL.
Anillo 1
Es a pieza (Figu a 26, a)) ep esen a la p ime a p opues a plan eada. La idea inicial
consis ía en pe sonaliza el modelo pa a que incluye a pied as únicamen e en la pa e
delan e a(adi e enciadelejemplomos adoenla Figu a26 a)),dejandola pa e ase a
exclusi amen e en me al. En la Figu a 27 se p esen a el p o o ipo gene ado.
Figu a 27: Vis a isomé ica del Anillo 1. Fuen e: p opia
Como puede obse a se, el anillo no p esen a ninguna ca a comple amen e plana, lo
que gene ó di e sos p oblemas du an e el p oceso de imp esión. En la Figu a 28 se
mues an los esul ados ob enidos al imp imi la pieza en di e en es o ien aciones.
Figu a 28: P o o ipos iniciales pa a el Anillo 1. Fuen e: p opia
A pesa de log a la imp esión de las g apas, la can idad de sopo es necesa ios pa a
gene a dicha geome ía seguía siendo ele ada. Es o no solo inc emen ó el iempo de
imp esión, sino que ambién esul ó en un acabado supe icial de icien e de las g apas,
pág. 40 Memo ia
lo cual eque i ía un es ue zo signi ica i o pa a su pos e io limpieza. Además, el ma-
e ial u ilizado pa a la imp esión e a muy ágil, lo que podía p o oca la o u a de las
g apas du an e su manipulación y limpieza.
Se ealizó una nue a imp esión u ilizando la o ien ación ho izon al que p esen ó me-
jo es esul ados, con el obje i o de educi la can idad de sopo es eque idos. Aunque
es o pe mi ió ob ene una mejo a en el p o o ipo, pe sis ie on complicaciones écnicas,
como se mues a en la Figu a 29.
Figu a 29: Quin o p o o ipo pa a el Anillo 1. Fuen e: p opia
Finalmen e, conside ando las limi aciones iden i icadas en el acabado supe icial de-
i adas de la imp esión 3D, la ele ada complejidad del p oceso de engas e de pied as
pos e io a la undición, y las es icciones empo ales del p oyec o, se decidió desca a
la p ime a p opues a.
Anillo 2
Pa a el segundo anillo (Figu a 26 b)) se p opune un diseño que, si bien esul a ela i-
amen e sencillo de ab ica con abajo manual, p esen a una mayo complejidad en
el diseño digi al. Una de las p incipales di icul ades ue la de inición de la unión debi-
do a la geome ía cu a de la supe icie. Finalmen e, la pieza quedó de inida como se
mues a en la Figu a 30 yFigu a 31.
Análisis de p ocesos de joye ía pág. 47
Figu a 40: Lingo e con bó ax (colo ámba ).
Fuen e: p opia Figu a 41: Lingo e sin el bó ax. Fuen e: p opia
Es e p oceso inicial, sin emba go, some e al lingo e a abajo en ío, lo que p o oca
el endu ecimien o del ma e ial debido a la acumulación de de ec os en su es uc u a
c is alina [54]. Pa a es au a la duc ilidad y acili a el laminado, es necesa io ecoce
el me al. El ecocido se lle a a cabo u ilizando un sople e de mano, asegu ando un
calen amien o uni o me que pe mi a la eo ganización de la es uc u a c is alina del
ma e ial.
Una ez ecocido, el lingo e se some e al p oceso de laminado, el cual se ealiza u ilizan-
do una laminado a como la mos ada en la Figu a 42. Es e equipo cons a de dos odillos
pa alelos que comp imen p og esi amen e el ma e ial, educiendo su espeso y ala -
gando su longi ud. Du an e el laminado, es c ucial ajus a g adualmen e la dis ancia
en e los odillos pa a e i a de o maciones excesi as en el me al.
Figu a 42: Laminado a abajando un lingo e de pla a. Fuen e: p opia
pág. 48 Memo ia
El p oceso de laminado implica abajo en ío, lo que endu ece el ma e ial con cada pa-
sada. Po es a azón es necesa io ealiza ecocidos pe iódicos (Figu a 43) pa a p e eni
la o mación de g ie as o ac u as debido al endu ecimien o excesi o.
Figu a 43: Lingo e ya laminado siendo ecocido con un sople e. Fuen e: p opia
Además, es impo an e al e na la o ien ación del lingo e du an e el laminado, gi ándo-
lo en e pasadas pa a asegu a una educción uni o me del espeso y e i a una lámina
excesi amen e ala gada. Du an e el p oceso de laminado, uno de los de ec os más co-
munes son las a ugas que apa ecen en la supe icie del me al (Figu a 44). Es as se o -
man debido a una comp esión desigual du an e el paso po los odillos, lo cual puede
se causado po un ajus e inco ec o de la laminado a o po una al a de homogeneidad
en el ma e ial.
Figu a 44: Ejemplo de un de ec o en el laminado. Fuen e: p opia
Cuando es as apa ecen, es undamen al elimina las an es de con inua con el p oceso.
Se debe lima la supe icie has a que las a ugas desapa ezcan po comple o. Si no se eli-
minan, es as impe ecciones pueden ce a se supe icialmen e, encapsulando de ec os
in e nos. Es e enómeno puede p o oca la o mación de ca idades o aguje os den o
de la pieza, debili ando su es uc u a y comp ome iendo an o su esis encia como su
du abilidad.
Análisis de p ocesos de joye ía pág. 49
Du an e el p oceso se emplea un pie de ey pa a medi con p ecisión el espeso de
la lámina en cada e apa, pe mi iendo de ene el laminado al alcanza las dimensiones
eque idas pa a el diseño. En la Figu a 45 se puede e la lámina siendo medida y ma -
cando un espeso de 15 mm. Es e con ol es esencial pa a ga an iza que la pieza cumpla
con las dimensiones especi icadas.
Figu a 45: Lámina medida po el pie de ey. Fuen e: p opia
Con la lámina de me al ajus ada a las dimensiones eque idas, se p ocede a de ini
la o ma de la pieza. Es e p oceso a ía en unción del diseño especí ico; cada o ma
necesi a un en oque dis in o en su elabo ación.
Inicialmen e, se dibuja el con o no ex e io de la es ella sob e una cin a de pin o , u i-
lizando un compás pa a ga an iza que el diáme o ex e io sea exac o. El diáme o
in e io de la es ella, al se más pequeño, se comple a a mano alzada.
La plan illa de cin a se eco a con p ecisión y se adhie e a la lámina de me al pa a
ma ca el diseño sob e la supe icie. Con el in de maximiza el ap o echamien o del
ma e ial, se colocan cua o es ellas en la disposición más e icien e posible. El con o no
de las o mas se ans ie e al me al u ilizando un punzón, que g aba líneas inas sob e la
pla a al y como se e en la Figu a 46. Es e g abado es lo su icien emen e supe icial pa a
se eliminado du an e el p oceso de pulido inal, asegu ando que no a ec e al acabado
es é ico.
Figu a 46: Fo mas ma cadas con punzón de mane a óp ima en la plancha. Fuen e: p opia
pág. 50 Memo ia
A con inuación, se lle a a cabo el p oceso de se ado u ilizando una sie a de joye ía
(Figu a 47). Es undamen al plani ica cuidadosamen e la ayec o ia de co e, ya que
las hojas de la sie a no pe mi en gi os b uscos, y se pod ía ocasiona una o u a.
Figu a 47: Se ado de las es ellas sob e la plancha. Fuen e: p opia
Una ez que las cua o piezas han sido eco adas, se p ocede a lima las pa a pe eccio-
na sus con o nos y asegu a que coincidan con el pa ón inicial. Es e p oceso comienza
con limas de mayo g oso , des inadas a elimina i egula idades y exceso de ma e ial,
y se con inúa con limas más inas pa a ob ene la geome ía p ecisa del diseño. Los
modelos an es y después de limado son los de las Figu a 48 yFigu a 49.
Figu a 48: Es ella an es de lima . Fuen e: p o-
pia Figu a 49: Es ella ya limada. Fuen e: p opia
Análisis de p ocesos de joye ía pág. 51
An es de ealiza el pulido inal, es necesa io solda las anillas que pe mi i án colga
las es ellas. No malmen e, el p oceso de soldadu a se ealiza an es del pulido, ya que
gene a impu ezas supe iciales que deben se eliminadas pos e io men e. Sin emba go,
debido a es icciones en los ho a ios del labo a o io de Sis emas de Fab icación, se op ó
po ealiza el pulido an es de la soldadu a, con el in de medi el acabado supe icial
en e apas p e ias. T as la soldadu a, se lle ó a cabo un nue o pulido pa a co egi las
ma cas esiduales.
El p oceso de pulido se ealiza u ilizando una he amien a o a i a con esme iles de di-
e en es g anos. Los esme iles son he amien as ab asi as compues as gene almen e de
óxido de aluminio o ca bu o de silicio [56], con una nume ación que indica el amaño
de las pa ículas ab asi as: núme os más bajos co esponden a pa ículas más g an-
des y ab asi as, mien as que núme os al os ep esen an un acabado más ino [57]. El
pulido comienza con esme iles de g ano 600, seguido po 800, 1000 y inalmen e 1200,
asegu ando una p og esión g adual pa a consegui una supe icie b illan e.
Después de los esme iles, se aplican pas as de pulido, que con ienen compues os ab a-
si os más inos diseñados pa a elimina mic oimpe ecciones y consegui un acabado
espejo. El p oceso que se ha seguido ha consis ido en una pas a de colo ma ón con
un cepillo de ce das du as, seguido po la misma pas a con un cepillo de cabezal de
algodón. El p oceso se ha epe ido con una pas a blanca de ab asi os aún más inos.
Finalmen e, las piezas se some en a limpieza en una máquina de ul asonidos que u ili-
za ondas sono as de al a ecuencia pa a elimina cualquie esiduo o suciedad, dejando
la supe icie limpia. El p oduc o inal se e en la Figu a 50.
Figu a 50: Piezas inales con abajo manual. Fuen e: p opia
pág. 52 Memo ia
4.4. P oceso de ab icación median e Mic o usión Asis ida
La elección de ealiza el modelo pa a mic o usión u ilizando una imp eso a FDM es-
ponde a la in ención de e alua si es e mé odo es iable pa a su aplicación en la joye ía
co idiana. En la ac ualidad, la ecnología más comúnmen e u ilizada en es e sec o es la
imp esión po o opolime ización en cuba median e esina, ya que es e mé odo p opo -
cionaacabados supe iciales signi ica i amen esupe io es [58]. Sin emba go, el empleo
de imp eso as FDM iene la en aja de que muchos usua ios ya disponen de es e ipo
de equipos en sus hoga es, lo que e i a ía la necesidad de adqui i una imp eso a es-
pecí ica pa a esina.
4.4.1. Selección de ilamen os de ce a
Pa a ealiza la mic o usión asis ida, es undamen al u iliza un ma e ial de imp esión
adecuado que sopo e las condiciones del p oceso. El PLA, el ilamen o más común-
men e u ilizado en imp eso as FDM, no es iable pa a es e p opósi o, ya que no p e-
sen a p opiedades de combus ión limpia du an e el quemado del modelo, lo que deja
esiduos y comp ome e la calidad de la mic o usión.
Po es a azón se empleó el ilamen o Moldlay, diseñado especí icamen e pa a p ocesos
de mic o usión, que con iene una p opo ción de ce a que acili a su combus ión limpia
y deja un molde sin esiduos. Es e ilamen o cumple con los eque imien os del p oceso
y ha sido econocido como una al e na i a p ác ica en aplicaciones donde no se dispone
de una imp eso a especializada [59].
4.4.2. P ocedimien o de imp esión y mic o usión
En la Figu a 51 se ep esen a el diag ama de lujo del p oceso, así como los ma e iales
y he amien as empleados. Cabe des aca , que no se apa ecen en la lis a los ma e iales
empleados pa a lle a a cabo la mic o usión, ya que es e p oceso se ha ex e nalizado.
Análisis de p ocesos de joye ía pág. 53
Figu a 51: Diag ama de lujo, he amien as y ma e iales del p oceso de mic o usión asis ida. Fuen e:
p opia
El diseño del colgan e de 8 pun as se ealizó en SolidWo ks, expo ando el modelo a
o ma o .STL, y las condiciones de imp esión se con igu a on según las especi icaciones
del ma e ial y la imp eso a u ilizada.
Pa a lle a a cabo la imp esión, se u ilizó una imp eso a SW-X4 P o, con un olumen
máximo de imp esión de 240x240 mm. Las condiciones de imp esión con igu adas pa a
el ilamen o Moldlay se ajus a on con los pa áme os de la Tabla 3.
Tabla 3: Pa áme os de imp esión pa a la SW-X4 P o. Fuen e: p opia
Pa áme o Unidades Valo
Tempe a u a del ex uso [oC] 180
Tempe a u a en la cama calien e [oC] 25
Al u a de la capa [mm] 0,1
Velocidad de imp esión [mm/s] 10
Densidad de elleno [%] 20
Además, se ha imp eso usando e ige ación de imp esión, con una elocidad de en-
ilado del 50% y un pa ón de elleno en o ma de ejilla.
Debido a las limi aciones inhe en es a la imp esión FDM, los modelos p esen an una
ex u a no ablemen e ugosa (Figu a 52), ca ac e ís ica del p oceso de deposición en
capas. El pun o más con lic i o ha sido la a andela, donde el aguje o p esen a un le e
exceso de ma e ial ( al y como se e en la Figu a 53) que equie e limpieza manual
pos e io .
pág. 54 Memo ia
Figu a 52: Vis a supe io del modelo inal me-
dian e imp esión FDM. Fuen e: p opia
Figu a 53: Vis a de de alle de la anilla del mo-
delo inal. Fuen e: p opia
Una ez imp esos los cua o modelos, se p ocedió a ealiza un pulido p elimina u i-
lizando una he amien a o a i a con una b oca cónica de pun a ina pa a limpia los
aguje os de las a andelas y sua iza los bo des de las es ellas. No se elimina on las u-
gosidades de la pa e plana del modelo, pues o que se decidió conse a las pa a e alua
has a qué pun o la mic o usión es capaz de eplica los de alles o iginales.
Las piezas se lle a on a undi a la emp esa Mic o usió Solà, que es á habi uada a a-
baja con piezas hechas con FA.
Figu a 54: Pieza ealizada po mic o usión an es de puli . Fuen e: p opia
T as la mic o usión, las es ellas se some ie on a un pulido simila al del apa ado 4.3.2,
pe o con una e apa adicional: la eliminación del sis ema de alimen ación esidual del
p oceso de colado. En la Figu a 54 se puede e la alimen ación, que es el exceso de
ma e ial empleado pa a uni la pieza al á bol de undición. En la Figu a 55 se en las
piezas una ez pulidas.
Análisis de p ocesos de joye ía pág. 55
Figu a 55: Piezas inales ealizadas po mic o usión asis ida po imp esión 3D. Fuen e: p opia
Es impo an e des aca que, en es e caso, el pulido sólo se ha hecho po la ca a ex e io .
La ca a in e io sigue mos ando la ugosidad ípica de la imp esión 3D ( al y como se
e en la Figu a 56), y no se ha eliminado pa a e i a un g oso demasiado pequeño.
Figu a 56: Ca a e e sa de las piezas inales ealizadas po mic o usión asis ida po imp esión 3D. Fuen e:
p opia
4.5. Mediciones
El obje i o de es e apa ado es e i ica la p ecisión dimensional y la ugosidad su-
pe icial de las piezas ab icadas median e las dos écnicas. Pa a ello, se han ealizado
mediciones sob e un o al de 4 piezas hechas median e abajo manual, y o as 4 ab i-
cadas po mic o usión asis ida. Además, se ha medido una pieza imp esa en 3D an es
de se some ida al p oceso de mic o usión con el in de compa a los alo es ob enidos
an es y después de la undición, y e alua así la idelidad del p oceso de mic o usión.
A con inuación se e la medida pa a una de las es ellas hechas con abajo manual
(Figu a 57). El es o de las mediciones se encuen an en el Anexo.
pág. 56 Memo ia
Figu a 57: Medidas dimensionales pa a la Pieza 1 de abajo manual. Fuen e: p opia
4.5.1. Mediciones dimensionales
La medición de las dimensiones se ha ealizado u ilizando una lupa de al a p ecisión
de la ma ca Leica, acoplada a una cáma a Ke nodc 852-HDMI+WLAN, que ha sido
con olada median e el p og ama Mic oscopeVIS2.0P o. Es e so wa e pe mi e ealiza
mediciones con una ole ancia de cen ésimas de milíme o.
Enelcaso de las es ellas,se han seleccionado 3 pa es de pun as, medidasdeladoalado,
lo que pe mi e ob ene an o el diáme o ex e io de la es ella como la di e encia en e
las pun as. El p og ama iene una in e az in ui i a que acili a el p oceso de medición.
Pa a medi , únicamxen e es necesa io selecciona los dos pun os que o man la línea
que se quie e medi . El p og ama ma ca sob e la imagen de la pieza la línea medida y
mues a el alo co espondien e.
4.5.2. Rugosidad supe icial
Pa a la medición de la ugosidad supe icial se ha u ilizado una cáma a de isión Zeiss
Sma p oo 5 con ecnología con ocal y el p og ama na i o pa a Zeiss ZEISS Con omap.
El p oceso de medición de la ugosidad es más labo ioso que el de las dimensiones,
dado que se debe cambia de len es y con igu a a ias a iables an es de ealiza la
medición.
El p ime paso es de ini el aumen o necesa io, comenzando con un aumen o de 2,5x
y luego inc emen ando a 20x, lo cual co esponde a un á ea de medición de 0,5 mm x
0,5 mm. Además, se debe de ini un ango en el eje Z pa a medi y la iluminación. La
máquina mide un pun o cada media mic a, y lo hace a di e en es al u as (500 pun os
po cada imagen).
Una ez ealizadas las mediciones, el so wa e gene a una se ie de imágenes que de-
ben se p ocesadas pa a ob ene la in o mación de la ugosidad. El p ime paso del
Análisis de p ocesos de joye ía pág. 63
de la no ma ISO [31]. El g upo dimensional es el mismo pa a ambos p ocesos: in e alo
de 10 a 18 mm (pues o que el diáme o ex e no de la es ella es 14 mm). La ole ancia
es IT15 pa a ambos p ocesos.
Es in e esan e des aca que pa a la mic o usión, el alo expe imen al es, de media,
0.34mm supe io al eó ico, mien as que pa a la mic o usión es 0.65mm in e io . La
p ime a di e encia se jus i ica po el p oceso de se ado y limado: es posible que, en un
in en o po asegu a que el alo no ue a in e io al eó ico, se se a a (o lima a) de
menos. En el caso de la mic o usión, la di e encia adica en la con acción ípica de es e
p oceso (mencionada en el apa ado 3.1.2). En es e caso, la pieza es un 4,64% meno a
la dimensión o ginal. Es o se debe a la con acción que su e el molde, que suele se de
en e el 0,5 y el 2,5% [34], y ambién al p oceso de pulido inal, en el que se han limado
las pun as de las es ellas educiendo sus dimensiones lige amen e.
Pese a que es un alo muy ele ado, es acep able dado que la pieza es un colgan e y
no equie e ole ancias es ic as pa a su uncionalidad o es é ica. Además, conside an-
do que el p oceso de ab icación es manual, la a iabilidad es espe ada y el esul ado
puede conside a se azonable den o de es e con ex o.
El p oceso de mic o usión asis ida mues a una meno a iabilidad en compa ación
con el abajo manual, como se e leja en el meno ango p omedio (0.495 s. 0.765).
Aunque el índice de ole ancia sigue siendo IT15, el esul ado es á muy ce ca de una
IT14, lo que sugie e que con ajus es en los pa áme os de imp esión o mic o usión, se
pod ía ob ene un mejo con ol dimensional. Es o esal a la en aja del p oceso asis ido
en é minos de epe ibilidad y p ecisión.
Comp obación de la p ecisión del p oceso de mic o usión:
Además de medi la ole ancia dimensional de las piezas inales, se ha ap o echado la
opo unidad pa a e i ica la p ecisión eó ica del p oceso de mic o usión de la Tabla 1.
La ole ancia eó ica mínima pa a es e p oceso es de ±0,05 mm, lo que es ablece un alo
de e e encia pa a e alua la p ecisión del p oceso de mic o usión asis ida.
Po p oblemas de disponibilidad de acceso al labo a o io de Sis emas de Fab icación,
no se han podido medi odos los modelos ob enidos después de la mic o usión, pe o
sí que se ha podido hace con uno. Al compa a las dimensiones de la pieza imp esa
en 3D con las dimensiones ob enidas después de la mic o usión, se ha obse ado que
la di e encia en las medidas pa a las cua o piezas analizadas a ía en los siguien es
alo es:
– Pa a la pieza 1: 0.07 mm
– Pa a la pieza 2: 0.06 mm
– Pa a la pieza 3: 0.31 mm
– Pa a la pieza 4: 0.35 mm
pág. 64 Memo ia
Es os esul ados indican que no odas las di e encias se encuen an po debajo del in-
e alo mínimo de 0.1 mm, lo que sugie e que el p oceso de mic o usión no ha log ado
la p ecisión espe ada. Las di e encias obse adas, que a ían en e 0.06 mm y 0.35 mm,
mues an un al o ni el de idelidad en la ep oducción de las dimensiones o iginales
del modelo imp eso, pe o no an al o como el eó ico. Se c ee que es a di e encia puede
se debida al ma e ial usado. Como no se ha ealizado el p oceso con ce a (como es
habi ual), es posible que el p oceso de quemado haya dejado es os de ma e ial en el
molde de yeso, a ec ando a las piezas en me al.
5.2. Compa a i a del acabado supe icial
La Tabla 6 p esen a los alo es de ugosidad pa a los es p ocesos de ab icación: mo-
delo 3D, ab icación manual y mic o usión asis ida, a a és de los pa áme os Ra,Sa,
RzySz. A con inuación, se analizan los esul ados ob enidos:
Tabla 6: Valo es de ugosidad pa a los modelos 3D, los de ab icación manual y po mic o usión asis ida.
Fuen e: p opia
Pa áme o Modelo 3D Fab icación manual Mic o usión asis ida
Ra[µm]3.158 0.221 0.313
Sa[µm]6.373 0.221 0.361
Rz[µm]18.510 2.399 3.238
Sz[µm]56.295 2.414 3.279
Los alo es de RaySapa a los modelos imp esos en 3D son signi ica i amen e más
al os que los de las piezas hechas manualmen e o po mic o usión asis ida. Es o se
debe a que la imp esión 3D gene almen e deja ma cas isibles de las capas del ma-
e ial u ilizado, lo que aumen a la ugosidad supe icial. En pa icula , Ra= 3,158 µm
ySa = 6,373 µm son al os, lo que e leja la ex u a p o ocada po la imp esión con hilo.
A con inuación se mues an los mapas opog á icos del modelo 3D (Figu a 60), de la
pieza en me al an es de se pulida (Figu a 61) y de la pieza inal (Figu a 62). Es impo -
an e compa a las escalas de colo . Como se e, los alo es máximos an disminuyendo
desde 70 µm has a 2 µm. Pa a los dos p ime os, se siguen iendo las ma cas del hilo de
la imp esión, pe o pa a la úl ima, es as han sido comple amen e eliminadas.
Análisis de p ocesos de joye ía pág. 65
Figu a 60: Mapa opog á ico del modelo 3D de la Pieza 1. Fuen e: p opia
Figu a 61: Mapa opog á ico de la supe icie sin puli de la Pieza 1. Fuen e: p opia
pág. 66 Memo ia
Figu a 62: Mapa opog á ico de la supe icie pulida de la Pieza 1. Fuen e: p opia
La ab icaciónmanual mues a alo esmucho másbajos.Ra= 0,221 µm ySa= 0,221 µm
e lejan una supe icie signi ica i amen e más lisa en compa ación con los modelos 3D.
Es o puede se el esul ado de un abajo de acabado manual más con olado y p eci-
so, aunque sigue exis iendo (poca) cie a ugosidad esidual. Los alo es de RzySz
ambién son más bajos (2,399 µm y2,414 µm), lo que indica que las i egula idades de
la supe icie son meno es en compa ación con los modelos 3D, y que los acabados ma-
nuales ienen menos picos y alles p onunciados. Se ha analizado la ugosidad de la
lámina de me al an es de hace el p oceso de pulido, pa a medi en qué po cen aje se
educe la ugosidad. En la Figu a 63 yFigu a 64 se en los mapas opog á icos de cada
una.
Figu a 63: Mapa opog á ico de la lámina sin puli . Fuen e: p opia
Análisis de p ocesos de joye ía pág. 67
Figu a 64: Mapa opog á ico de la supe icie pulida manual de la Pieza 1. Fuen e: p opia
El cambio en la ugosidad es de un 56.62%. Aunque es una disminución conside able,
ya se pa ía de una ugosidad muy baja. En el caso de las ab icadas po mic o usión,
el pulido ha enido que se más p o undo, pues o que la ugosidad inicial e a mucho
más al a. En ese caso, la educción ha sido del 96.60%.
Las piezas ab icadas con mic o usión asis ida ienen alo es de ugosidad mayo es
que las piezas hechas manualmen e, pe o in e io es a los modelos imp esos en 3D.
Ra= 0,313 µm ySa = 0,361 µm son signi ica i amen e más bajos que los de los mo-
delos 3D, pe o siguen siendo más al os que los de ab icación manual. Es os alo es
pod ían se co egidos de ca a a una nue a p oducción. Como las ugosidades o igi-
nales p oducidas po la imp esión 3D son p o undas, el p oceso de pulido no se ha
podido hace de mane a idén ica al de ab icación manual, po que hubie a sido nece-
sa io e i a demasiado ma e ial, y el g oso del colgan e se hubie a is o educido de
mane a conside able. Pa a un u u o, se puede ene en cuen a pa a diseña un modelo
lige amen e más g ueso.
5.3. Compa a i a de la complejidad del p oceso
En es e apa ado se usa an di e sos alo es pa a compa a los dos p ocesos de mane a
cuan i a i a.
Cálculo del iempo o al:
El p ime pa áme o que se usa á pa a compa a los dos p ocesos es el iempo o al.
Pa a ello, se emplea la ó mula siguien e:
o al = p epa ación + o mado + acabado (5)
Cabe des aca que cada uno de los p ocesos iene pasos dis in os, po lo an o, los iem-
pág. 68 Memo ia
pos de cada e apa a ían. En la Tabla 7 se en desglosados los pasos de cada e apa po
cada p oceso y se especi ica si el iempo es único o debe epe i se po cada pieza (·n).
Tabla 7: Resumen de iempos pa a la ab icación a pa i de abajo manual y mic o usión asis ida po
FA. Fuen e: p opia
Tal y como se e en la úl ima ila de la Tabla 7, el iempo o al de ab icación depende
de la can idad de piezas que se ab ican. En la Figu a 65 se puede e cómo e oluciona
el iempo ( ) en unción del núme o de piezas p oducidas (n).
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
0
200
400
600
800
1,000
n: Núme o de piezas
: iempo o al de ab icación
Fab icación manual
Mic o usión asis ida
Figu a 65: Compa ación de iempos de ab icación: Fab icación manual s. Mic o usión asis ida. Fuen e:
p opia
En la Figu a 65 se obse a que el pun o de equilib io se encuen a en las coo dena-
das (4.6, 299.2). Es o indica que, a pa i de la p oducción de cinco piezas, esul a más
e icien e op a po el p oceso de mic o usión asis ida en compa ación con el abajo ma-
nual. Es o sugie e que, en aplicaciones a g an escala, la mic o usión asis ida o ece una
en aja conside able en é minos de iempo. Po ejemplo, pa a una p oducción de 100
Análisis de p ocesos de joye ía pág. 69
piezas, la di e encia es de 620 minu os, es deci , 10 ho as y 20 minu os. En cambio, pa a
p oducciones de menos de 5 unidades, es más ápido segui la ab icación manual. De
odas mane as, es in e esan e e que la di e encia de iempo es muy pequeña: pa a 1
unidad, la di e encia son 23 minu os y es a a disminuyendo has a solo 4 minu os de
di e encia pa a 4 unidades.
Es ele an e señala que, aunque en la Tabla 7 se p esen a el p oceso de mic o usión
como un único paso con una du ación de 60 minu os, al escala la p oducción a ni el
indus ial se debe conside a la capacidad de los á boles de mic o usión. Dado que las
piezas del p oyec o son pequeñas, se es ima que se pueden coloca has a 100 modelos
en un único á bol. En caso de supe a es a can idad, se á necesa io añadi 60 minu os
adicionales al p oceso po cada lo e de 100 piezas, lo que a ec a di ec amen e al iempo
o al de ab icación en p oducción masi a.
Cálculo de la habilidad manual:
O o de los pa áme os que se es udia es un índice de habilidad Ih. Se p opone su o -
mulación a con inuación:
Ih=Pn
i=1 Ri
n(6)
donde:
–Rico eponde a una cali icación subje i a del ni el de des eza eque ido pa a
cada paso con Ri∈[0,10]
–nes el núme o o al de pasos
Se calcula el índice pa a cada uno de los p ocesos asignando una pun uación a cada
uno de los pasos de la Tabla 7. La pun uación se ha de e minado en unción de los
conocimien os y la expe iencia de la au o a, po lo que puede a ia signi ica i amen e
según el usua io e aluado .
Ih,manual =8+4+4+1+6+5+8+7
8= 5,375
Ih,F A =8+8+0+4+9+7
7= 5,857
La di e encia en e ambos p ocesos es ela i amen e pequeña, con un alo de 0.482.
Es impo an e epe i que la pun uación e lejada en es e análisis es á in luenciada po
la expe iencia en á eas como la joye ía y el diseño 3D de la au o a, lo que puede lle a
a una e aluación más a o able de ambos p ocesos. No obs an e, pa a un usua io sin
expe iencia en alguno de es os ámbi os, las di e encias en la pe cepción de di icul ad
pod ían se mucho más p onunciadas.
En el caso de la mic o usión asis ida po imp esión 3D, se equie en conocimien os en
diseño 3D y no de joye ía, dado que la mic o usión en sí misma se lle a a cabo ex e na-
men e, lo que acili a la iniciación al p oceso pa a quienes no cuen an con expe iencia
p e ia. Se ha calculado el índice usando las cali icaciones de alguien o mado en imp e-
sión 3D y es a ha sido de 4.29. Po o o lado, pa a un joye o expe imen ado, el abajo
pág. 70 Memo ia
manual no p esen a g andes di icul ades pa a e apas como la usión y el colado del
me al, o el se ado y pulido. Se ha calculado el índice pa a 2 joye as p o esionales, y
las pun uaciones han sido 2.25 y 2.63 espec i amen e. Como se e leja, las pun uacio-
nes pa a un expe o en joye ía son más bajas en compa ación con aquellas de la au o a,
e lejando una meno di icul ad pe cibida pa a los p o esionales del sec o .
Facilidad pa a la au oma ización:
Pa a medi la acilidad pa a la au oma ización, se p oponen las siguien es ó mulas:
A=Pn
i=1( i·pi)
Pn
i=1 i
×100 (7)
An=Pn
i=1 i(n)·pi
Pn
i=1 i(n)×100 (8)
donde:
–Aes el po cen aje o al de au oma ización del p oceso pa a los pasos que no de-
penden de n
– ies el iempo del p oceso i
–pies el po cen aje de au oma ización del paso i
–Anes el po cen aje o al de au oma ización del p oceso pa a los pasos que depen-
den de las unidades p oducidas (n)
– i(n)es el iempo del p oceso ipa a p oduci nunidades
Así, pa a el abajo manual:
Amanual =(40 ·0) + (30 ·0,10) + (10 ·0,80)
40 + 30 + 10 ×100 = 13,75 %
Amanual,n =(0,5·n·0) + (10 ·n·0) + (10 ·n·0) + (7 ·n·0) + (20 ·n·0)
0,5·n+ 10 ·n+ 10 ·n+ 7 ·n+ 20 ·n×100 = 0,00 %
Se e cla o que es un p oceso con muy poca opción de au oma ización. Pa a los pasos
que no dependen de la can idad de unidades (Amanual = 13,75 %), como el laminado
del lingo e o el diseño del pa ón hay un poco de ma gen de au oma ización, usando
he amien as como laminado as eléc icas, en luga de manuales, o imp imiendo el
pa ón, en luga de dibuja lo. En cambio, pa a los pasos que dependen de n(Amanual,n),
no hay opción pa a au oma iza (0,00 %).
En cambio, pa a la mic o usión asis ida po FA:
AF A =(30 ·0) + (20 ·0) + (60 ·0,80)
30 + 20 + 60 ×100 = 43,64 %
AF A,n =(12 ·n·1) + (3 ·n·0) + (6 ·n·0,5) + (20 ·n·0)
12 ·n+ 3 ·n+ 6 ·n+ 20 ·n×100 = 7,32 %
Análisis de p ocesos de joye ía pág. 71
De nue o, el po cen aje de au oma ización es mayo pa a los p ocesos únicos po p o-
ducción (AF A). Pese a que no hay opción de au oma iza el p oceso de diseño 3D ni
la de inición de los pa áme os de imp esión, la mic o usión, si se hace a g an escala,
ambién puede se au oma izada en g an medida, lo que esul a en un 43.64% pa a
AF A. Pa a la AF A,n, el pocen aje es mucho meno : 7.32%. De odas las mane as, sigue
siendo supe io al Amanual,n. En es e caso, la au oma ización se debe a que la imp eso a
puede abaja de mane a comple amen e au ónoma, y a que la alimen ación se pod ía
elimina de mane a epe i i a si la p oducción es de un solo ipo de pieza.
En la Tabla 8 se esumen los pa áme os calculados en es e apa ado, di e enciando
en e los dos p ocesos.
Tabla 8: Resumen de alo es pa a el análisis compa a i o. Fuen e: p opia
Fab icación manual Mic o usión asis ida
Tiempo o al ( o al) 80 + 47,5·n110 + 41 ·n
Índice de habilidad (Ih∈[0,10])5,375 5,857
Au oma ización (A)13,75 % 43,64 %
Au om. en unción de n (An)0,00 % 7,32 %
5.4. Explo ación del also engas e en FA
Como apa ado adicional, se ha explo ado la posibilidad de aplica el concep o de also
engas e, desc i o en el apa ado 3.1.4, a la ab icación de modelos median e FA. Con
el obje i o de asegu a que la gema no se desplace den o del molde de yeso, se ha
inco po ado un aguje o en la pa e in e io del modelo donde se inse a la gema, al
como se ilus a en la Figu a 66. Pa a ello, se ha edi ado el diseño o iginal en SolidWo ks,
añadiendo dicho aguje o.
Las pied as seleccionadas pa a es e expe imen o son ci coni as. En conc e o, se u iliza-
án gemas de 3 mm de diáme o y 2 mm de p o undidad. Pa a ga an iza que la ci -
coni a quede i memen e ijada, el aguje o en la es ella se ha diseñado con una o ma
cónica que pe mi e suje a la pied a de mane a es able y e i a que se desplace o incline.
Además, la es ella ha sido ediseñada con mayo al u a pa a cub i comple amen e la
al u a de la gema.
Pa a coloca la pied a du an e el p oceso de imp esión, es necesa io de ene la imp e-
sión en un momen o in e medio. La solución más p ác ica consis e en diseña dos pie-
zas sepa adas: una pa a la pa e in e io de la es ella (Figu a 66), en la cual se coloca la
ci coni a as su imp esión, y o a pa a la pa e supe io , que se imp ime sob e la pieza
in e io jun o con la ci coni a (Figu a 67). La in ención o iginal e a que el aguje o de la
pa e supe io se ce a a de mane a cónica, asegu ando que la pied a queda a comple-
amen e ija. Sin emba go, debido a las limi aciones del diáme o de la boquilla de la
imp eso a, no ue posible ce a el aguje o sin oca con la pied a.
pág. 72 Memo ia
Figu a 66: Pa e in e io de la es ella. Fuen e:
p opia
Figu a 67: Pa e supe io de la es ella. Fuen e:
p opia
A pesa de no habe podido ce a comple amen e la abe u a, las gemas pe manecen
inmó iles den o de la es uc u a. El esul ado de la imp esión se e en la Figu a 68.
Figu a 68: Modelos 3D con also engas e. Fuen e: p opia
El posp ocesado de es as piezas es homólogo al de las o as piezas ab icadas median-
e imp esión 3D, con la excepción de que se lima la pa e supe io pa a elimina los
o i icios ocasionados po la imp esión. La pieza de la de echa en la Figu a 69 es la pos-
p ocesada y la de la izquie da es sin p ocesa .
Análisis de p ocesos de joye ía pág. 79
za el uso de pla a eciclada, educiendo la ex acción de nue os ecu sos y minimizando
el impac o ambien al. El hecho de ealiza un análisis de impac o ambien al ambién
sub aya la impo ancia de medi y minimiza las emisiones y el consumo ene gé ico
asociado a la p oducción.
En conjun o, es e p oyec o omen a el c ecimien o económico sos enible y el consumo
esponsable, a anzando hacia un equilib io en e inno ación, p oduc i idad y sos eni-
bilidad ambien al.
6.3. Equidad de géne o en el p oyec o
En es e apa ado se abo da la elación en e el p oyec o desa ollado y las posibles di e-
enciaciones po mo i os de géne o. A pa i de los aspec os me odológicos, los esul a-
dos y la composición del equipo, se e alúan las implicaciones y posibles desigualdades
elacionadas con las dimensiones de géne o y di e sidad.
El p oyec o u iliza he amien as ecnológicas a anzadas, como so wa e de diseño 3D
y equipamien o de mic o usión asis ida, cuyo acceso, pese a no es a condicionado po
géne o, sí que puede es a lo po ac o es económicos, o ma i os y cul u ales. Pa a pe -
sonas no o madas en es as ecnologías, el acceso puede e se limi ado po la necesidad
de conocimien os écnicos especí icos, lo que sub aya la impo ancia de p og amas de
o mación inclusi os.
El equipo de abajo des aca po su composición equilib ada, o mado po dos muje-
es y un homb e: la di ec o a, el di ec o y la au o a. Es e equilib io es especialmen e
signi ica i o conside ando el con ex o de la Escola Tècnica Supe io d’Enginye ia In-
dus ial de Ba celona (ETSEIB), donde his ó icamen e la ep esen ación emenina ha
sido limi ada, an o a ni el es udian il como en el cue po docen e.
La p esencia de una di ec o a en es e p oyec o es especialmen e ele an e, dado que
en la ETSEIB es poco común encon a muje es en oles de lide azgo académico. Es e
hecho esal a la impo ancia de omen a la pa icipación emenina en á eas écnicas y
de ingenie ía, no solo como una cues ión de equidad, sino ambién pa a en iquece el
ámbi o académico con pe spec i as di e sas.
Es e equipo equilib ado no solo e ue za el alo del p oyec o, sino que ambién ac úa
como un modelo posi i o pa a u u as gene aciones de es udian es, demos ando que
es posible y necesa io a anza hacia una mayo ep esen ación emenina en las disci-
plinas de ingenie ía.
His ó icamen e, la indus ia de la joye ía ha es ado p edominan emen e con olada po
homb es. Sin emba go, en las úl imas décadas, ha habido un cambio signi ica i o con
la c ecien e pa icipación de muje es que asumen oles des acados en es e sec o [70].
La pa icipación de la au o a no solo e leja es a endencia eme gen e, sino que am-
bién con ibuye ac i amen e a la equidad de géne o en la indus ia. Su in oluc amien-
pág. 80 Memo ia
o desa ía las no mas adicionales y si e de inspi ación pa a u u as gene aciones de
muje es in e esadas en el a e y la ciencia de la joye ía.
El p oyec o, aunque no es á di ec amen e o ien ado hacia colec i os ulne ables, po-
d ía gene a un impac o posi i o si se p omo ie an p og amas de capaci ación en las
écnicas es udiadas, an o manuales como asis idas, pa a pe sonas de comunidades con
ecu sos limi ados.
Análisis de p ocesos de joye ía pág. 81
Conclusiones
El p incipal obje i o del abajo ha sido diseña , ab ica y compa a piezas de joye ía
empleando dos écnicas de ab icación. De los obje i os especí icos plan eados, se han
log ado cumpli los siguien es:
– Es udio del es ado de la cues ión: Se han e isado y documen ado las écnicas de
abajo del me al, mic o usión y ab icación adi i a aplicadas a la joye ía.
– Diseño de piezas: Se ha comple ado con éxi o el diseño de un colgan e median e
he amien as CAD.
– Fab icación po ambos mé odos: Se han elabo ado p o o ipos empleando abajo
manual y mic o usión asis ida.
– Análisis de cos es y sos enibilidad: Se ha ealizado un análisis económico y am-
bien al de ambas écnicas.
Po lo que espec a al análisis compa a i o, se han ob enido da os cuan i a i os pa a
compa a los p ocesos. Tan o la ab icación manual como la mic o usión asis ida ienen
una IT15, pe o el p oceso de ab icación manual iene una a iabilidad mucho mayo
(0.765 >0.495). Las piezas ab icadas po abajo manual son supe io es a las dimen-
siones eó icas (+0.34mm), y las de mic o usión asis ida son meno es (-0.65mm). Los
alo es de ugosidad de la ab icación manual son de 0.221 µm, mien as que los de la
mic o usión asis ida son de 0.313 µm.
Como abajo ex a, se ha plan eado la comp obación de la ole ancia dimensional del
p oceso de mic o usión y la explo ación del also engas e usando FA. De los alo es
ob enidos en la compa a i a de la ole ancia dimensional, dos han esul ado den o del
ango de ole ancias pe o los o os dos se han quedado ue a. Se ía in e esan e amplia
la in es igación pa a pode de e mina con exac i ud cómo se puede asegu a dicho
ango. Po o o lado, los obje i os elacionados con la ab icación de piezas con gemas
no se alcanza on po comple o debido a las limi aciones empo ales del p oyec o. Aún
y así, se ha podido hace un es udio p elimina sa is ac o io que se pod ía segui in es-
igando en p oyec os u u os.
En gene al, el es udio con i ma que la mic o usión asis ida po imp esión 3D p esen a
en ajas signi ica i as pa a diseños complejos y se ies epe i i as, aunque equie e me-
jo as en la selección de ma e iales y en el posp ocesado. El abajo manual sigue siendo
más adap able y adecuado pa a piezas únicas con al a pe sonalización. Se ecomien-
da explo a o as ecnologías de imp esión, como SLA, pa a supe a las limi aciones
iden i icadas y amplia el po encial de la ab icación adi i a en joye ía.
Análisis de p ocesos de joye ía pág. 83
Ag adecimen os
En p ime luga , quie o exp esa mi más since o ag adecimien o a mis di ec o es, I ene
BujCo aly En ique ZayasFigue as,po habe acep adoes ep oyec ocon en usiasmoy
disposición. Su guía y expe iencia han sido undamen ales a lo la go de odo el p oceso.
G acias a sus conocimien os écnicos y sus aliosas obse aciones, he podido a on a
los e os de es e abajo con con ianza y mo i ación.
Ami amilia,mispad esymihe mano,quie o ag adece lesp o undamen e su cons an-
e apoyo, an o emocional como p ác ico. Siemp e han es ado dispues os a ayuda me en
odo lo que he necesi ado, es ando a mi lado en cada paso del camino. Sin su espaldo
incondicional, no hab ía sido posible llega has a aquí.
Quie o ambién dedica un ag adecimien o muy especial a Paula, mi p o eso a de joye-
ía, po compa i su inmenso conocimien o y ansmi i lo con an a pasión. Su dedica-
ción ha sido una inspi ación cons an e y un pila undamen al en mi o mación. Sin su
guía, es e p oyec o no hab ía sido posible. También quie o ag adece a odas mis com-
pañe as de clase de joye ía. Vues as con e saciones, apoyo y compañía han con e ido
las ho as de abajo en momen os de ap endizaje y amis ad que han en iquecido mi
expe iencia. Sin oso as, no es lo mismo.
Finalmen e, quie o exp esa mi más since o ag adecimien o a odos mis amigos de la
uni e sidad, que han sido una pa e esencial de es os cua o años. G acias po odas las
ho as compa idas en la biblio eca, po el apoyo mu uo en los momen os de es és y po
hace más lle ade as las la gas jo nadas de es udio. Vues as isas, con e saciones y las
in e minables comidas en la e aza del ba han sido un espi o necesa io, llenando de
buenos ecue dos es a e apa de mi ida. Sin oso os, es e camino hab ía sido mucho
más di ícil y mucho menos especial.
A odas y odos, g acias de co azón.
Análisis de p ocesos de joye ía pág. 85
Bibliog a ía
[1] Ga cía Requejo. P ocesos de Fundición en Iluminación, 8 2024. URL h ps://
ga cia equejo.com/es/p ocesos-de- undicion-en-iluminacion/.
[2] H. Zell. Leuciscus oeningensis, 2 2014. URL h ps://es.m.wikipedia.o g/wiki/
A chi o:Leuciscus_oeningensis_01.jpg.
[3] Muzeum A cheologizne W Poznaniu. Religion and gods, 2017. URL h ps://
nowa.muza p.poznan.pl/en/ eligion-and-gods-1.
[4] Candela Blasco. P ocesos de joye ía: Fundición a la ce-
a pe dida, 2024. URL h ps://candelaen ama.com/
p ocesos-de-joye ia- undicion-a-la-ce a-pe dida/.
[5] Cookson-CLAL. G analla De Pla a De Ley 925,
2024. URL h ps://www.cookson-clal.es/Me al-pla a/
G analla-De-Pla a-De-Ley-925-p code-ASA-000.
[6] Dela osa. Plancha de la ón/pla a b illo, 2024.
URL h ps:// o ni u asdela osa.com/es/g abado/
2822-plancha-de-la onpla a-b illo-305x305x06-mm.h ml.
[7] Cookson-CLAL. Hilo De Pla a De Ley Con Fo ma En D, 2024. URL h ps://
www.cookson-clal.es/Me al-pla a/Hilo-De-Pla a-De-Ley-Con-Fo ma-En-D,
-4,0-MM-X-1,4-Mm,-100-Pla a-Reciclada-p code-LSA-404.
[8] Cookson-CLAL. Hilo Rec angula De Pla a De Ley, 2024. URL h ps:
//www.cookson-clal.es/Resinas/Hilo-Rec angula -De-Pla a-De-Ley,
-3mm-X-2-Mm,-100-Pla a-Reciclada-p code-KSA-302.
[9] O. Osanyinlusi, A.B. Alabi, K.A. Yusu , and M.M. O osun. E ec s o Annealing
on he S uc u al and Op ical P ope ies o Sil e Thin Films. Jou nal o Applied
Sciences and En i onmen al Managemen , 23(12):2077, 1 2020. ISSN 1119-8362. doi:
10.4314/jasem. 23i12.1.
[10] Gene ic. Sie a de joye ía, 2024. URL h ps://www.amazon.es/joye %C3%
ADa-po %C3%A1 il-alamb e-he amien a-p ocesamien o/dp/B0CW6KBHWT.
[11] Royi Sal. Di e en es ipos de limas pa a abaja me a-
les y sus usos, 8 2021. URL h ps:// oyisal.com/es/
5-me al-wo king- iles- o -jewel y-making-beginne s/.
[12] Pe les&Co. Ki de he amien as de joye ía, 2024. URL h ps://www.pe lesandco.
es/ki -de-he amien as-de-joye ia-pa a-p incipian es-pa a-ma illa -y-es ampa -x1-p-522752.
h ml.
pág. 86 Memo ia
[13] Ki man. ¿Cómo solda joyas de o o?, 2024. URL h ps://www.ki man.com/
no icias/sabiasque/solda -joyas-o o/.
[14] Hau e École de Joaille ie. Polishing Expe PQC, 2024. URL h ps://
hau eecoledejoaille ie.com/en/ o ma ions/polishing-expe -pqc/.
[15] Robe M. La insky and JJ. Ha ison. Ca dinal Gems, 4 2010. URL h ps://
commons.wikimedia.o g/wiki/File:Ca dinal_gems.png.
[16] Joel e. A em. Colo Encyclopedia o Gems ones. 2nd ed. Ame ican Lib a-
ies, 20:211–235, 1989. ISSN 0002-9769. URL h ps://www.joela em.com/
colo -encyclopedia-2nd-edi ion.
[17] Amelia González. Cómo hace mic o usión con las pied as engas-
adas en ce a, 10 2024. URL h ps://ameliagonzalez.com/blog/
como-hace -mic o usion-con-las-pied as-engas adas-en-ce a/.
[18] Je emy Ryan. Cas ing Pa I : P in ing wi h Wax, 5 2021. URL h ps://www.
ilabo .com/blogs/news/cas ing-pa -i-p in ing-wi h-wax.
[19] SyB idge Technologies. All Abou Va Pho opolyme iza ion, 1 2021. URL h ps:
//syb idge.com/ a -pho opolyme iza ion/.
[20] SyB idge Technologies. Ma e ial Je ing 3D P in ing, 1 2021. URL h ps://www.
beamle .com/3d-p in ing-capabili ies/p ocesses/ma e ial-je ing/.
[21] HLH Rapid. Wha is FDM 3D P in ing?, 2024. URL h ps://hlh apid.com/
knowledge/wha -is- dm-3d-p in ing/.
[22] ALTAIR. Al ai inspi e cas , 2024. URL h ps://www.al ai .com.es/
inspi e-cas /.
[23] Win e win e . Win e win e Jewel y: Anillo liso con un gi o en el medio, 2024.
URL h ps://shop.line.me/@win e win e /p oduc /321123080.
[24] @ ales om hejunkpile. Kno s and bows, 6 2024. URL h ps://www.ins ag am.
com/p/C7 yxOmu Ci/?igsh=MXZ6cXlhNnkzNTV0dw==.
[25] Tal Makmel. Wild o chid - Ring, 2024. URL h ps://makmeldesign.com/en-es/
p oduc s/wild-o chid- ing.
[26] @shipw eck_ easu es. Conjun o de colgan es sob e mano, 11 2023. URL h ps:
//www.ins ag am.com/p/C0H6bqXOdwI/?igsh=dXczZjBzY3ZxY3d4.
[27] Paul Gian. P ong Se ings – The Ul ima e Guide o Diamond Ring
Designs, 2017. URL h ps://beyond4cs.com/engagemen - ing/
diamond-p ong-se ing- ypes/.
[28] Ce nucci. Pu ple CZ Bague e Tennis Ring, 2024. URL h ps://eu.
Análisis de p ocesos de joye ía pág. 87
ce nucci.com/p oduc s/pu ple-cz-bague e- ennis- ing-6mm? a ian =
41564516352084.
[29] Rachel Johnson. S a V, 2024. URL h ps://juneme al.com/shop1/s a -ix.
[30] IngeneoLib e. Diag amas de ase: aleaciones eu éc icas,
2014. URL h ps://ingelib eblog.wo dp ess.com/2014/10/01/
diag amas-de- ase-aleaciones-eu ec icas/.
[31] I ene Buj Co al, En ique E nes o Zayas Figue as, Lluís Cos a He e o, Joan Ra-
mon Gomà Aya s, and Felip Fenollosa A és. Sis emas de Fab icación - Teo ía. Uni-
e si a Poli ècnica de Ca alunya, 2022. ISBN 978-84-695-8401-9.
[32] Se ope Kalpakjian, S e en R. Schmid, and K. S. Vijay Seka . Manu ac u ing engi-
nee ing and echnology. Pea son Educa ion Limi ed, Ha low, 8 edi ion, 2023. ISBN
9781292422244.
[33] Alexand e. Reikhe . Cas ing: an analy ical app oach. Sp inge , 1s ed. 2007. edi ion,
2007. ISBN 1-280-94409-9. doi: 10.1007/978-1-84628-850-0.
[34] K. A. K ekelle . Mic o usión, undición con modelo pe dido. Deu sche Ve lags-Ans al ,
Ba celona, 1971.
[35] Ingeoexpe . ¿Qué es un ósil y qué ipos exis en?, 6 2018. URL h ps://
ingeoexpe .com/2018/06/28/que-es-un- osil/.
[36] F. R. Sias. Los -wax Cas ing: Old, New, and Inexpensi e Me hods. Woods-
me e P ess, Pendle on, 2005. ISBN 13 978-0-9679600-0-5. URL h ps:
//books.google.com.co/books?id=e_09Ena 4 IC&p in sec= on co e &
hl=es&sou ce=gbs_ge_# =onepage&q& = alse.
[37] F iede ich Bendix. Al ededo del abajo de los me ales. Edi o ial Luis Vi es, S.A.,
1965.
[38] Lucas Milhaup . Hoja de Da os Técnicos PROPIEDADES MECÁNICAS. Technical
epo , 6 2014. URL www.lucasmilhaup .com.
[39] Ksenya Yu Shmako a, Gennady V. Tyaguno , Ta yana Kos ina, and E geny E.
Ba yshe . In es iga ion o coppe -sil e solde s p ope ies in liquid s a e be o e
amo phiza ion. Key Enginee ing Ma e ials, 660:93–96, 2015. ISSN 1013-9826. doi:
10.4028/www.scien i ic.ne /KEM.660.93.
[40] Na ional Cen e o Bio echnology In o ma ion. Pubchem compound sum-
ma y o cid 16211214, bo ax, 2025. URL h ps://pubchem.ncbi.nlm.nih.go /
compound/Bo ax. Re ie ed Janua y 19, 2025.
[41] Miguel J. Jimenez Pinillos and Ego Ga ilenko. Cu so básico de Ge-
mología, 2024. URL h ps://ige.o g/cu so-basico-gemologia-online/
pág. 88 Memo ia
capi ulo-1-concep os-gene ales/.
[42] CIBJO. Ensu ing Consume Con idence - T ading in Diamonds, Colou ed Gems-
ones, Pea ls & Co als. Technical epo , 2024. URL h ps://www.cibjo.o g/
he-blue-books/.
[43] Special Me als and P oduc s. Aleaciones y p opiedades de la pla a, 2024. URL
h ps://smp.es/pla a.
[44] Special Me als and P oduc s. Aleaciones y p opiedades del o o, 2024. URL h ps:
//smp.es/o o.
[45] I ene Buj-Co al and Alejand o Dominguez-Fe nández. Compa ison Be ween he
In es men Cas ing P ocess (Los Wax Cas ing) and Machining (Tu ning) in Te ms
o Dimensional Accu acy and Su ace Finish, pages 117–129. 2024. doi: 10.1007/
978-3-031-48468-1_7.
[46] En ique E Zayas-Figue as, I ene Buj-Co al, Robe o Pé ez-Rod íguez, and Ra ael
T inche -Sole . Me odología pa a la ob ención po imp esión 3d y la e i icación
de modelos qui ú gicos de huesos, 10 2024.
[47] O M F Ma wah, S Sha i , M A Zainol, M Ib ahim, and Elmy Johana Mohamad.
3D P in e Pa e ns E alua ion o Di ec In es men Cas ing. Applied Mechanics
and Ma e ials, 465-466:1400–1403, 12 2013. ISSN 16609336. doi: h ps://doi.o g/10.
4028/www.scien i ic.ne /AMM.465-466.1400.
[48] Fo mLabs. FDM s. SLA s. SLS: Compa ación de ecnologías
de imp esión 3D, 2024. URL h ps:// o mlabs.com/es/blog/
dm-sla-sls-como-elegi - ecnologia-imp esion-3d-adecuada/.
[49] Lau en iu. Nas ac, Koulis. Pe icleous, Ad ian S. Sabau, Li eng. Zhang, and
B ian G. Thomas. CFD Modeling and Simula ion in Ma e ials P ocessing 2018. Sp in-
ge In e na ional Publishing, 1s ed. 2018. edi ion, 2018. ISBN 3-319-72059-7. doi:
10.1007/978-3-319-72059-3.
[50] MAGMA. In es men cas ing case s udies, 12 2021. URL
h ps://www.magmaso .de/en/solu ions/in es men -cas ing/
in es men -cas ing-case-s udies/.
[51] Rupinde Singh and Sunp ee Singh. Modelling o dimensional accu acy in p e-
cision in es men cas ing using buckingham’s pi app oach. In Ma e ials oday :
p oceedings, olume 4, pages 1598–1605. Else ie L d, 2017. doi: 10.1016/j.ma p .
2017.01.183.
[52] Yiwei Dong, Weiguo Yan, Zongpu Wu, Sai ao Zhang, Tao Liao, and Yancheng
You. Modeling o sh inkage cha ac e is ics du ing in es men cas ing o ypical
s uc u es o hollow u bine blades. In e na ional jou nal o ad anced manu ac u ing
echnology, 110:1249–1260, 2020. ISSN 0268-3768. doi: 10.1007/s00170-020-05861-2.
