Diseño de Alternativas al Vidrio Templado con Fabricación Aditiva Distribuida de Código Abierto para la Eficiencia Energética y Ahorros Económicos
Autores: Bow Pearce, Emily; Pearce, Joshua M.; Romani, Alessia
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Diseño de Alternativas al Vidrio Templado con Fabricación Aditiva Distribuida de Código Abierto para la Eficiencia Energética y Ahorros Económicos
Categoría
Procesos industriales
Subcategoría
Diseño de procesos industriales
Palabras clave
Vidrio emplomado
Técnicas de fabricación
Policarbonato impreso en 3D
Fabricación digital
Patrones de diseño personalizables
Eficiencia energética
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
El vidrio de colores ha desempeñado roles importantes en la construcción de edificios patrimoniales; sin embargo, las técnicas de fabricación convencionales se han vuelto económicamente prohibitivas debido tanto a los costos de capital como a la ineficiencia energética, así como a las altas habilidades artísticas y manuales. Para superar estos desafíos, este estudio proporciona una nueva metodología de diseño para alternativas de ventanas de vidrio de colores personalizadas basadas en policarbonato (PC) impresas en 3D, utilizando una cadena de herramientas y metodología completamente de código abierto basada en la fabricación digital y oficios híbridos. Basado en el pensamiento de diseño y principios de diseño abierto, este procedimiento implica la fabricación de un inserto adicional hecho de (i) un sustrato de PC y (ii) geometrías personalizadas impresas directamente en 3D sobre el sustrato con material de impresión 3D a base de PC (iii) que se pintará después del proceso de impresión 3D. Esta alternativa está destinada a patrones de diseño de vidrio de colores personalizables que se utilizarán en lugar del vidrio de colores tradicional o además de las ventanas convencionales, haciendo que el vidrio de colores sea accesible y personalizable según las necesidades de los usuarios. Se desarrollan y demuestran tres enfoques para generar geometrías de vidrio de colores pintadas personalizadas de acuerdo con las diferentes habilidades y necesidades de los usuarios utilizando (i) patrones 3D y 2D recuperados en línea; (ii) patrones personalizados, es decir, imágenes dibujadas a mano y digitalmente; y (iii) patrones generados por IA. La metodología propuesta muestra potencial para aplicaciones distribuidas en los sectores de la construcción y el patrimonio, demostrando su viabilidad práctica. Su uso hace que los productos basados en vidrio de colores sean accesibles a un rango más amplio de usuarios finales, especialmente para reparar y replicar el vidrio de colores convencional existente y diseñar nuevos productos personalizables. Los patrones personalizados desarrollados son 50 veces menos costosos que el vidrio de colores tradicional y pueden mejorar potencialmente el aislamiento térmico, allanando el camino hacia la eficiencia energética y el ahorro económico.
Descripción
El vidrio de colores ha desempeñado roles importantes en la construcción de edificios patrimoniales; sin embargo, las técnicas de fabricación convencionales se han vuelto económicamente prohibitivas debido tanto a los costos de capital como a la ineficiencia energética, así como a las altas habilidades artísticas y manuales. Para superar estos desafíos, este estudio proporciona una nueva metodología de diseño para alternativas de ventanas de vidrio de colores personalizadas basadas en policarbonato (PC) impresas en 3D, utilizando una cadena de herramientas y metodología completamente de código abierto basada en la fabricación digital y oficios híbridos. Basado en el pensamiento de diseño y principios de diseño abierto, este procedimiento implica la fabricación de un inserto adicional hecho de (i) un sustrato de PC y (ii) geometrías personalizadas impresas directamente en 3D sobre el sustrato con material de impresión 3D a base de PC (iii) que se pintará después del proceso de impresión 3D. Esta alternativa está destinada a patrones de diseño de vidrio de colores personalizables que se utilizarán en lugar del vidrio de colores tradicional o además de las ventanas convencionales, haciendo que el vidrio de colores sea accesible y personalizable según las necesidades de los usuarios. Se desarrollan y demuestran tres enfoques para generar geometrías de vidrio de colores pintadas personalizadas de acuerdo con las diferentes habilidades y necesidades de los usuarios utilizando (i) patrones 3D y 2D recuperados en línea; (ii) patrones personalizados, es decir, imágenes dibujadas a mano y digitalmente; y (iii) patrones generados por IA. La metodología propuesta muestra potencial para aplicaciones distribuidas en los sectores de la construcción y el patrimonio, demostrando su viabilidad práctica. Su uso hace que los productos basados en vidrio de colores sean accesibles a un rango más amplio de usuarios finales, especialmente para reparar y replicar el vidrio de colores convencional existente y diseñar nuevos productos personalizables. Los patrones personalizados desarrollados son 50 veces menos costosos que el vidrio de colores tradicional y pueden mejorar potencialmente el aislamiento térmico, allanando el camino hacia la eficiencia energética y el ahorro económico.