La impresión 3D y su uso generalizado han tardado mucho en llegar y parece que siempre han sido "la próxima gran cosa". Isaac Asimov nos prometió hace casi 50 años que algún día tendríamos una caja mágica con un botón de la que saldría al instante cualquier herramienta que necesitaran los ingenieros. Aunque todavía no hemos llegado a ese nivel, cada vez estamos más cerca. A medida que se dispone de filamentos y materiales más exóticos, la impresión 3D se utiliza cada vez más como utillaje, herramientas, envases e incluso productos vendibles. No es difícil entender por qué, ya que la fijación personalizada o los componentes de prueba de ajuste que normalmente se mecanizan con precisión pueden costar cientos de dólares con varias semanas de plazo de entrega, mientras que una impresión 3D de plástico sólo cuesta unos pocos dólares y se puede imprimir en unas pocas horas. Muchos ingenieros/empresas tienen grandes dificultades para crear piezas impresas en 3D útiles y espero cubrir algunos de los principales obstáculos en este blogpost.

1. La economía de la impresión 3D:
El primer obstáculo para la mayoría de las empresas es simplemente la compra de una impresora 3D. ¿El ingeniero quiere una máquina de 1000 dólares para imprimir plástico? Imposible. Aunque la perspectiva pueda parecer escandalosa al principio, considere el coste de una fijación mecanizada para un banco de pruebas o algún otro componente implicado en su proceso de producción. Cualquier ingeniero que se precie debería ser capaz de identificar qué piezas requieren tolerancias estrechas (±0,005") y cuáles no. Si una de sus piezas encaja en esta categoría. Las tolerancias de impresión 3D pueden ser excelentes, menos de ±.01" para la mayoría de los plásticos, y usted podría tomar un componente mecanizado de precisión y sustituirlo por uno de plástico.T A la mayoría de los softwares de corte ofrece estimaciones sobre la cantidad de material utilizado, lo que le permite estimar el coste de las piezas impresas en 3D. Si un componente mecanizado cuesta 100 dólares e imprimes sólo 10, la máquina se amortiza en una o dos semanas. Luego, más allá de ese punto, estarás ahorrando cientos, si no miles de dólares en el futuro.

2. Elegir un filamento:
Hemos visto que tener una impresora 3D tiene sentido desde el punto de vista económico, pero ¿qué ocurre desde el punto de vista técnico? Bueno, hay muchos filamentos de alta resistencia / alta temperatura disponibles a un precio asequible. El PLA y el ABS sirven para la mayoría de las piezas sencillas que no están muy cargadas, pero existen filamentos reforzados con nailon y fibra de carbono para cuando se necesita una resistencia adicional. Los materiales de alta resistencia también suelen ser de alta temperatura y se pueden colocar en hornos para el típico "burn in" o pruebas generales de alta temperatura para la electrónica. Si prefieres la precisión dimensional y la apariencia por encima de la función también podrías mirar la impresión en resina que puede ofrecer una precisión de ±.001" en tus impresiones y ¡tiene un aspecto fantástico!

3. Diseñar una impresión mejor:
Ok tenemos nuestro filamento, tenemos nuestra impresora, ponemos la configuración del fabricante de filamento en su software de corte y se fue a imprimir su modelo y su spaghettis ... Bueno, a veces, especialmente para los materiales más exóticos, o si usted está imprimiendo un modelo difícil de imprimir, la impresión fallará y la configuración debe ser optimizada. Pero antes de ir a ajustar todos los parámetros, veamos qué es exactamente un modelo difícil de imprimir. Bueno, se parece un poco a esto:

Y no, no es un cuadro de MC Escher, ¡es una prueba de tortura de una impresora 3D! La única forma de saber qué características imprime mal nuestro filamento o nuestra impresora es probarlos. Este modelo, que se puede encontrar @ https://github.com/kickstarter/kickstarter-autodesk-3d le permite probar la mayoría de los principales problemas al imprimir con una sola impresión. Si tu pieza tiene un gran voladizo, un puente, o características muy juntas, puedes simplemente probarlas y ajustar la configuración para conseguir que todo sea lo más perfecto posible. Si no sabe lo que significa saliente o puente... ¡busque en Google! A menudo encontrarás a alguien que tiene un problema similar al tuyo y puede recomendarte ajustes que funcionen para ti. El proceso de ajuste fino de una impresora y filamento lleva algo de tiempo y esfuerzo, pero una vez que estás marcado, ¡estás marcado para siempre para esa impresora/filamento!

4. Superar los límites:
De acuerdo, ya nos hemos adaptado, pero ¿qué tipo de cosas útiles podemos hacer? Bueno, para empezar hay muchos sitios que ofrecen modelos gratuitos que se pueden utilizar para la inspiración como https://www.thingiverse.com/ , https://www.yeggi.com/ , o incluso https://www.reddit.com/r/functionalprint/ . Puede que encuentres algo parecido a lo que necesitas, pero ¿y si quieres añadir cierres, bisagras o alguna otra operación mecánica? Pues puedes imprimir en 3D roscas y otros mecanismos sencillos. Echa un vistazo y experimenta. Mi forma favorita de añadir roscas a una impresión es hacer un corte en la impresión para una tuerca hexagonal cuadrada, hacer una pausa en la impresión en la parte superior del corte y colocar la tuerca hexagonal. Ahora tenemos roscas resistentes y duraderas con piezas bastante baratas. Dada la respetable resistencia a la tracción de los plásticos comunes impresos en 3D, puedes conseguir piezas fuertes que rivalicen con sus homólogas metálicas (¡pero sólo en perpendicular a la dirección en la que se imprime!).

5. 5. Aplicaciones:
El equipo de EM está encontrando cada vez más usos para la impresión 3D y hemos descubierto que las impresiones de fibra de carbono de alta temperatura son increíblemente útiles. Somos capaces de reemplazar algunas cubiertas y componentes difíciles de conseguir con ella e incluso podemos utilizarla en equipos de pruebas para proteger los componentes de la placa y los cables de ser dañados. Además, la perspectiva de PEEK impreso en 3D es tentadora y podría ser increíblemente útil para producir centralizadores baratos y otros componentes. Es posible que algún día sea posible (y asequible) imprimir en 3D un chasis completo de PEEK. El día en que enviemos componentes impresos en 3D al fondo del pozo está al alcance de la mano y estoy deseando hacer realidad el sueño del viejo Asimov.