Código de equipo: ING1079
Universidad: Universidad Técnica Federico Santa María
Sede: Campus San Joaquín
País: Chile
Ciudad: Santiago
Equipo:
Vicente Bulnes Padilla
Profesores guía:
Francisco Quitral
DOCUMENTOS ADJUNTOS
Video explicativo
Descripción general
Prototipo de panel para vivienda industrializada fabricado mediante carpintería de armar robotizada
Breve descripción general de la propuesta
El proyecto propone el desarrollo de un panel estructural de madera para vivienda industrializada, fabricado mediante carpintería de armar robotizada y basado en uniones carpinteras mecanizadas entre postes, soleras y diagonales. La propuesta busca integrar herramientas de diseño paramétrico y fabricación robotizada con principios tradicionales de la carpintería de armar, permitiendo producir componentes de alta precisión que puedan ser montados, desmontados y reensamblados sin recurrir principalmente a fijaciones metálicas convencionales.
El prototipo fue desarrollado y fabricado a escala real mediante un brazo robótico industrial, validando su factibilidad geométrica, constructiva y de montaje. La investigación demuestra que es posible reinterpretar uniones carpinteras tradicionales dentro de un proceso contemporáneo de fabricación digital, abriendo nuevas posibilidades para sistemas panelizados de madera orientados a la vivienda industrializada.
Desarrollo de la propuesta en base a criterios de evaluación
Generación conceptual
La propuesta surge a partir de una brecha detectada en los sistemas panelizados livianos utilizados actualmente en vivienda industrializada. Si bien estos sistemas han permitido aumentar la productividad y reducir tiempos de construcción, gran parte de ellos continúa dependiendo de fijaciones metálicas y soluciones de difícil reversibilidad, lo que limita el desmontaje, la sustitución de componentes y la adaptación futura de las viviendas.
Frente a esta condición, el proyecto plantea un sistema basado en uniones carpinteras mecanizadas que traslada principios propios de la carpintería tradicional como el encaje, la continuidad material y la reversibilidad hacia un contexto de fabricación robotizada y producción industrializada. La innovación conceptual radica en combinar conocimiento constructivo tradicional con herramientas digitales y procesos automatizados, generando una nueva interpretación de los sistemas de paneles de madera.
Solución técnica y creación de valor a través del material
El sistema se compone de postes, soleras, diagonales y piezas de unión independientes, diseñadas paramétricamente y mecanizadas mediante un brazo robótico industrial. Las uniones fueron desarrolladas considerando tolerancias, trayectorias de herramienta, secuencias de montaje y restricciones propias del mecanizado, permitiendo fabricar un prototipo funcional a escala real.
La utilización de madera como material principal se aborda desde su capacidad para ser mecanizada con precisión, ensamblada mediante geometría y adaptada a procesos de fabricación digital. El proyecto genera valor al demostrar que la madera puede integrarse a flujos productivos avanzados sin perder las ventajas de los ensambles carpinteros, incorporando además la posibilidad de desmontaje y eventual reutilización de componentes.
Solución formal y de producción, cualidad funcional
Formalmente, el panel responde a una lógica modular y repetible, compatible con procesos de prefabricación y transporte. El diseño paramétrico permitió adaptar las uniones a distintas secciones, profundidades y configuraciones, vinculando directamente el modelo digital con la fabricación robotizada.
Desde el punto de vista funcional, el sistema fue concebido para facilitar el montaje y desmontaje mediante una secuencia controlada de ensamblaje. El prototipo construido permitió verificar el comportamiento de las uniones, registrar tiempos de mecanizado y montaje, y evaluar la influencia de tolerancias, holguras y variaciones dimensionales del material durante el proceso de fabricación y ensamblaje.
Impacto y potencialidad de la innovación
El proyecto plantea una alternativa para futuras aplicaciones en vivienda industrializada, vivienda social, vivienda de emergencia, campamentos mineros y otras construcciones prefabricadas de baja y mediana altura. Su principal aporte consiste en demostrar la viabilidad de integrar diseño paramétrico, fabricación robotizada y uniones carpinteras dentro de un mismo sistema constructivo.
Aunque el desarrollo corresponde a una validación experimental inicial, la propuesta presenta un alto potencial de escalabilidad. La automatización del flujo de diseño y mecanizado, la posibilidad de personalización paramétrica y la compatibilidad con procesos industriales permiten proyectar futuras aplicaciones tanto en la industria de la construcción en madera como en sistemas de fabricación digital orientados a componentes prefabricados.
En este sentido, la innovación no se limita a una nueva pieza o unión específica, sino a un modelo de integración entre tradición constructiva y manufactura avanzada, capaz de abrir nuevas oportunidades para el desarrollo de sistemas industrializados de madera con mayor precisión, adaptabilidad y potencial de reensamblaje.
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