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rapid prototyping, lost wax process (investment casting), waxes, ABS, lcsh:Engineering (General). Civil engineering (General), and lcsh:TA1-2040

Rapid prototyping is a manufacturing process which is different to traditional methods as material is not removed or formed but added to obtain the designed pieces. It is not lust used for manufacturing finished products but in manufacturing tooling for speeding up other manufacturing processes. This paper introduces rapid prototyping as a support technique for the lost wax process (investment casting). It gives a brief description of the different techniques implemented to date and materials used for making articles as part of the lost wax process.

hybrid vehicle, bimodal vehicle, pollution, lcsh:Engineering (General). Civil engineering (General), lcsh:TA1-2040, vehículo híbrido, vehículo bimodal, and contaminación ambiental

En el campo de investigación de los vehículos con propulsiones alternativas al motor de combustión interna, el Politecnico di Milano ha desarrollado un proyecto para el diseño y fabricación del prototipo de un kit electrome-cánico a instalar en un vehículo urbano comercial, mediante la aplicación de tecnologías existentes y soluciones innovativas. El proyecto involucra competencias de naturaleza mecánica y eléctrica para el desarrollo y gestión de una nueva transmisión paralela a la propulsión endotérmica. Este documento describe en manera general el procedimiento para la realización del prototipo final. Inicialmente fueron identificadas las características nece-sarias para cumplir con un ciclo urbano estándar y se seleccionó el automóvil a modificar, en este caso un vehículo Fiat Grande Punto. Con los requerimientos establecidos se procedió a la identificación y especificación de los nuevos componentes y de los espacios útiles para su instalación y se diseñaron y fabricaron los componentes mecánicos nece-sarios. Para la realización de los modelos geométricos se utilizaron instrumentos de reverse engineering y modelación virtual. Por último, se realizó el montaje de los nuevos componentes y la instalación eléctrica, se modificó el sistema electrónico de control del vehículo y se efectuaron las pruebas de verificación, donde se confirmó el cumplimiento de la autonomía eléctrica de 30 km y la velocidad máxima en modalidad eléctrica de 70 km/h. Estos resultados demues-tran la factibilidad de la transformación de un vehículo de propulsión endotérmica a propulsión bimodal mediante la instalación de un kit poco invasivo. Actualmente se está trabajando en su industrialización y aplicación a diferentes modelos de vehículo urbano. Este proyecto ha sido financiado por la Regione Lombardia (Gobierno regional italiano) como un proyecto de investigación orientado a la búsqueda de nuevas soluciones para el transporte sostenible y a la reducción de la contaminación ambiental. In research field of alternative solutions to internal combustion engine vehicles, the Politecnico di Milano has developed a design and manufacturing project for an adaptable electro-mechanical kit intended to transform a city car with en-dothermic propulsion into a bimodal one, using existent technologies and innovative solutions. This project involves mechanical and electrical competences in order to develop a new transmission parallel to the current endothermic propulsion and its control system. This paper describes, in general, the developed procedure to obtain the final proto-type. At first, the requirements and constraints to fulfil a standard transport urban cycle has been established and the vehicle to modify was selected, in this case the Fiat Grande Punto. Next, new components and the required space to their installation have been identified and specified, whilst mechanical components were designed and manufactured. Instruments of reverse engineering and virtual prototyping have been employed to carry out the geometrical models, simulations and layouts and to identify useful spaces in the vehicle. Finally, general modifications, installation of new components, implementation of control and data acquisition system, fine-tuning and check of specifications fulfilment have been carried out. A 30 km range working in electrical mode, with a top speed of 70 km/h, is assured with the developed kit. These results demonstrate the feasibility to implement a forward bimodal propulsion system into a com-mercial city car with a little invasive commercial kit, and now, the Politecnico is working at its industrialization and im-plementation to different models of city cars. Regione Lombardia (Regional government in Italy) has funded this project as an investigation oriented to find new solutions to sustainable transport and reduction of environmental pollution.

lcsh:Technology, lcsh:T, lcsh:Mining engineering. Metallurgy, lcsh:TN1-997, fringe projection, laser scanner, 3D reconstruction, proyección de franjas, escaneo láser, and reconstrucción 3D

The rapid prototyping and copying of real 3D objects play a key role in some industries. Both applications rely on the generation of appropriated computer aided manufacturing (CAM) files. These files represent a set of coordinates of an object and can be understood by a computer numerically controlled (CNC) machine. Non-contact techniques, like laser scanning and fringe projection, are among the possibilities for obtaining such CAM files. In this work, a comparison between the two aforementioned non-contact techniques is presented. The comparison is made based on their performance as candidates for generating CAM files of objects of high reflectivity and maximum lateral dimensions of the order of 15 mm The parameters tested are the quality of the 3D reconstruction, the processing time, and the possibility of these being implemented in industrial scenarios, among others. Under the scope of these parameters, it is concluded that laser scanning offers superior performance for the kind of objects here considered. The techniques are evaluated with dental pieces in order to validate these methodologies in the rapid prototyping and copying of teeth. La generación rápida de prototipos y la copia de objetos 3D reales desempeñan un papel clave en algunas industrias. Ambas aplicaciones se basan en la producción de archivos apropiados de fabricación asistida por computadora (CAM). Estos archivos representan un conjunto de coordenadas del objeto y que pueden ser entendidos por máquinas de control numérico (CNC). Técnicas de no contacto, como el escaneo láser y la proyección de franjas, se cuentan entre las posibilidades de generar los archivos CAM. En este trabajo se presenta una comparación entre las dos mencionadas técnicas de no contacto, sobre la base de su desempeño como candidatos para la generación de archivos CAM de objetos con dimensiones laterales máximas del orden de 15 mm y alta reflectividad. Los parámetros de prueba son la calidad de la reconstrucción 3D, el tiempo de procesamiento, la posibilidad de ser aplicado en los escenarios industriales, entre otros. En el marco de aplicación de estos parámetros se concluye que el escaneo láser ofrece un rendimiento superior para el tipo de objetos aquí considerados. Las técnicas son evaluadas con piezas dentales para la validación de estas metodologías en la generación rápida de prototipos y copiado de dientes.

lcsh:Technology, lcsh:T, lcsh:Mining engineering. Metallurgy, lcsh:TN1-997, HIL, Sistema de control, FPGA, Control system, Hardware-in-the-Loop, 58 Plantas / Plants, and 63 Agricultura y tecnologías relacionadas / Agriculture

Los sistemas de prototipado rápido son ampliamente usados en el desarrollo de productos en diferentes industrias, ya que permite configurar prototipos iniciales, probarlos bajo condiciones reales y optimizarlos con efectividad en tiempo y costo, sin mayor desarrollo de hardware. Con el concepto de Hardware-in-the-loop (HIL), se pueden emular condiciones de operación de un sistema real, llevándolo a un modelo matemático embebido en un sistema electrónico. Este trabajo muestra la implementación de una planta térmica en una FPGA que emula el comportamiento real y permite evaluar los alcances y beneficios de la técnica HIL. Por otro lado, se diseñó un controlador tipo PID en el software LabView®, que reguló la dinámica de la planta embebida usando comunicación serial. Se hizo una comparación entre el experimento y una simulación en Matlab® Simulink para validar el desempeño del sistema con los parámetros de diseño. Rapid prototyping systems are widely used in product development in the different industries. They provide the ability to set up the initial prototypes, test them under real conditions, and optimize them time- and cost-effectively, without extensive hardware development. Following the Hardware-in-the-loop concept, the operation conditions of a real system can be emulated by means of a mathematical model, embedded in an electronic device. This paper shows a thermal plant implementation in a FPGA, which emulates the real behavior and allows to assess the scope and benefits of HIL technique. On the other hand, a PID controller was designed in LabView® to regulate the dynamics of the embedded plant by serial communication. A comparison was made to validate the system performance based on the design parameters.

UCD, UXD, SCRUM, Human Factors, Usability, Prototyping, HCD, Agile UX, Lean UX, Factores Humanos, Usabilidad, Prototipado, lcsh:Technology, lcsh:T, lcsh:Mining engineering. Metallurgy, lcsh:TN1-997, 62 Ingeniería y operaciones afines / Engineering, General Engineering, Lean software development, Engineering, business.industry, business, Agile software development, Empirical process (process control model), Educational software, computer.software_genre, computer, Scrum, Agile usability engineering, Software development process, and Software engineering

This paper presents a methodological proposal that is based on powerful current approaches to the software development process: agile methodologies (SCRUM, Lean UX), user-centered design (UCD) and user experience design (UXD). Specifically, we have adapted some of the characteristics of the agile methodologies, which have allowed us to produce useful prototypes that are focused on the users while receiving constant feedback from them. The main goal of the proposed methodology is to identify usability problems and UX factors in the early stages of educational software development. Furthermore, we have also applied and validated the proposal during the framework development of an educational software project for users with special educational needs. A specific case taking into account key usability issues to support students with special education needs (SEN) is presented. In conclusion, we state that the proposed methodology could be a good design process philosophy to follow in the development of software projects in general, and in educational projects in particular. Este artículo presenta una propuesta metodológica basada en los enfoques actuales del proceso de desarrollo de software: las metodologías ágiles (SCRUM), centradas en el usuario (UCD) y el diseño de experiencia de usuario (UXDy Lean UX). Así, hemos adaptado algunas de las características de las metodologías ágiles que nos han permitido producir prototipos centrados en los usuarios con retroalimentación constante de ellos. El objetivo principal de esta propuesta es identificar problemas de usabilidad y factores UX en las primeras etapas de desarrollo de software educativo. Además, hemos aplicado y validado esta propuesta en el marco de un proyecto de software educativo para los usuarios con necesidades educativas especiales. La metodología propuesta puede ser una buena filosofía de diseño a seguir en los proyectos de desarrollo de software en general, y en proyectos educativos en particular.