Proyecto RepRap

De Casiopea


CaraRepRap.png


TítuloRepRap
Tipo de ProyectoProyecto Extracurricular
Palabras Clave3D, plotter, open source, código abierto, diseño abierto
Período2011-
AsignaturaPresentación del Diseño Gráfico 3
Del CursoPresentación al Lenguaje Abierto
CarrerasDiseño Gráfico, Diseño Industrial
ProfesorPedro Garretón, Nicolás Gravel


RepRap E.ad

*SOFTWARE LIBRE/CÓDIGO ABIERTO

Esquema open source.jpg

*RepRap

Concepto

Máquina de prototipado rápido, que deposita plástico en capas, logrando así el modelado de un objeto en 3 dimensiones.

Filosofía

Software Libre

Lucha por la libertad de nuestros tiempos. Intento de apoderarse del conocimiento de manera no restrictiva y libre

TECNOLOGÍA LIBRE DISPONIBLE A SER ESTUDIADA Y MEJORADA ABIERTAMENTE

FÁBRICA LIBRE

Fábrica Libre RepRap

Ésta tecnología tiene más de 20 años, pero ha sido restringida a la gente que ha tenido los medios para pagar por los altos costos de las máquinas. Libre no es gratis, la máquina requiere de componentes que deben comprarse, pero comparada con máquinas similares de tecnologías cerradas y propietarias: una maquina reprap se puede armar por menos de 500 dólares, una maquina de prototipo propietaria cuesta miles de dólares.

Se introduce un nuevo concepto (5 años) FABRICACION PERSONAL, ser libre a la hora de querer hacer cosas.

Los objetos en general son útiles, pero se forman monótonos y excluyentes:

  1. son producidos en masa para el usuario promedio
  2. su propósito principal es generar lucro, o actúa como vehículo para vender más cosas
  3. no se pueden cambiar ni reparar

Economía de la máquina

Marxista - Darwineana

Busca establecer prototipo rápido sustentado en una base enconómica para que la máquina pueda ser traspasada y tener éxito. Manifiesto Comunista: “El proletariado es la clase de los trabajadores asalariados modernos que, al no tener medios de producción propios se reduce a vender su fuerza de trabajo para vivir.”

Una máquina RepRap casi no tienen valor, aunque tiene el potencial de crear riqueza como ninguna otra tecnología que se tiene; consecuencia inevitable de la auto-replicación (replicación exponencial igual que los organismos vivos y no producción de progresión aritmética como la producción de bienes común).

La auto-replicacion y la evolución de la máquina RepRap podria revolucionar la propiedad, el proletariado, los medios de producción.

Copiar y auto-replicar

Máquinas de prototipo comunes: son de producción en masa. Mucho para muchas personas. RepRap no busca producir en masa, sino que ésa fabrica llegue a las casas y puedan tener medios para producir sus propios productos Puede reproducirse en 1 dia.

Autoreplicacion.jpg

CREAR FÁBRICAS // CREAR OBJETOS // REPLICAR FÁBRICAS

Diagnóstico que planteaba Karl Marx: los medios de producción están en muy pocas manos y concentrados por capitales, la reforma es a partir de expropiar esos medios de producción. La máquina plantea darle medios de producción a las masas (masas producen) en vez de expropiar (El Marxismo dice que la manera de solucionar este problema es que el proletariado se apodere de los medios de producción por medio de la revolución).

Licencia

COPYLEFT

Todo lo contrario al COPYRIGHT Se puede corregir el código o programa, se pueden modificar y volver a subir los cambios para que los demás se puedan beneficiar de lo corregido, así, la máquina EVOLUCIONA por las contribuciones de los usuarios. (movimiento colaborativo)

GPL

Licencia que permite que los programas sean usados, copiados, modificados y distribuidos de manera libre. Permite que cualquiera pueda accederlo, estudiarlo y usarlo como quiera.

Historia

Constructor Universal Von Neumann

Van neumann.jpg

Computadora conectada a un robot de manufactura (máquina que fabrica); ésta combinación, podría ser capaz de copiarse a si misma. Diseña una máquina que además de producir lingotes de hierro (para la extracción de mineral de hierro en la superficie de martes. El mineral lo convierte en lingotes), y los trabaja para autorreplicarse, construyendo una máquina igual a ella. El rendimiento de la máquina será menor que si solo se dedicara a convertir el mineral, pero al cabo de un tiempo (generación) no se tendrá una sino dos máquinas trabajando. Tras dos generaciones tendrá cuadro, tres generaciones ocho maquinas y así sucesivamente. Se trata de una población que crece de forma exponencial.

Evolución

Evolucion reprap.jpg

RepRap ha disminuido en tamaño.

Existe una analogía con la naturaleza ya que RepRap puede reproducirse a si misma, pero no lo puede hacer por ella misma: así como los virus, requiere de algo más: existe una relación de mutualismo, entre la máquina y el hombre, la máquina está concebida para generarle bienes al hombre (proveer objetos) y el hombre ayudará a la máquina a reproducirse. (Algo similar sucede con las abejas y las flores, polinización y miel). Así como los humanos, RepRap requiere de vitaminas, componentes que no se pueden generar por si mismo: los componentes que RepRap no puede fabricar por si misma son circuitos y tarjetas electrónicas, chips, motores y tornillos. Ésta necesidad de vitaminas reduce en la medida que la máquina evoluciona.

Padrehijo.jpg

Tecnología

  • Tecnología que se replica
  • Una fábrica que puede hacer más fábricas
  • Manufactura como Agricultura: Semillas que pueden generar más productos.
  • APROPIACIÓN de la tecnología. crear y mejorar.
  • tecnología libre disponible a ser estudiada y mejorada abiertamente.
  • Si la maquina se replica y evoluciona, el precio va a tender a cero.
  • Si el proyecto es exitoso, podría generar muchos cambios en la forma en que accedemos a los bienes: del código al objeto, nuevo consumo
  • Menos necesidad de transporte.
  • Menos dinero si cultivamos nuestro propio plástico.
  • Menos fábricas (fabrica-casa)

Materia prima

  1. Plástico:
    • PLA: petróleo
    • ADS: maíz (proyecto sustentable) - cultivar.

Del Software al objeto

La máquina convierte un modelo realizado a través de un programa 3d, a un objeto fisico.

  1. Modelo 3d (.stl)
    (Thingiverse: planos descargables)
  2. Luego se necesita Código G que son coordenadas en los 3 ejes. (corta el objeto en capas y determina un recorrido).
  3. La máquina derrite el polímero, entra como una fibra de 3 mm de espesor, en un compartimiento que se calienta en entre 120 (ideal)-190º. La máquina mueve el cabezal en dos dimenciones (x,y), además de elevarse (z) por lo que va haciendo el objeto por capa.

Software para impresión en RepRap

  1. RepRap - Oficial del proyecto RepRap - Windows
  2. ReplicatorG - Multiplataforma
  3. RepSnapper - Multiplataforma usado actualmente

Planos piezas.jpg

Scanner 3D

Experiencia de armado

Mientras el hombre la ensambla puede aprender:

- cómo funciona. - de qué está hecha. - qué problemas tiene y qué se puede mejorar.

ENTENDER LAS MÁQUINAS POR DENTRO

Características

Precio

$520

Coste de servicio al año

Lubricante ocasional: $10. Se imprimien las propias piezas de recambio de material

Tamaño

500 MM (W) x 400 mm (D) x 360 mm (H)

Peso

7 Kg.

Materiales

PLA, HDPE, ABS y más. Usa filamentos de 3 mm de diámetro.

Velocidad

15 cm cubicos sólidos por hora.

Presición

Resolución del cabezal 0.5 mm, 2 mm tamaño característico mínimo, 0.1 mm posicionamiento de presición, capa thk 0.3 mm

Acabado

Limpio

Volumen de las partes a replicar

1110 cms. cúbicos

Piezas

Barras / Rodamientos / Correas / Piezas del extrusor / Cierres / Motores / PBC - Electrónica / Chapa fina / RP / Chapa Gruesa / Varilla roscadas

Grafico piezas.jpg

Listado de Piezas RepRapeadas

Armazón ejes X,Y,Z

Las fotos corresponden a capturas de pantalla usando Meshlab. Se encuentran listadas todas las piezas "RepRapeadas" (impresas en otra RepRap) necesarias para armar toda la estructura y ejes X,Y,Z. El extrusor se muestra por separado.

Archivos descargables en formato STL

Extrusor

Electronica de la RepRap

Producción

Piezas creadas por usuarios de las diferentes evolcuiones de la RepRap. Éstos modelo también son Open Source y sus planos son descargables desde: http://www.thingiverse.com/ ,la página más visitada y usada por usuarios RepRap. La mayoría de las piezas corresponden a experimentaciones recreativas, pero hay algunas que tienen uso como lo son: candados con llave, apretadores, perros de ropa, colgadores de ropa, manillas de puerta, pitos, atornilladores, etc.

*RepRap E.ad

Partes del 1º prototipo RepValp


- La RepRap E.ad es una Prusa Mendel que corresponde al tercer modelo de éstas máquinas.

- Actualmente la máquina está construída, funcionando y produciendo.

Calibración de Hardware

Durante el periodo posterior al armado de la máquina (según la información Open Source) aparece una fase en la cual el usuario debe encargarse de caligrar su propia máquina de acuerdo a la perfección de las piezas que quiera lograr. Los mayores inconvenientes presentados en la RepRap E.ad consisten en la calibración los ejes X e Y, manifestandose un descontrol en el eje Z. Para ésto se genera un soporte de aluminio para la cama caliente y se alínea la cama con el extrusor, generando así que la pieza no se despegue de la cama al extruir el plástico.

Calibración de Software

Dependiendo de las características que se desea que tenga la pieza extruida, y debido a que no hay mucha información Open Source sobre la calibración del Software, depende del usuario experimentar sobre las regulaciones propias del extrusor (especialmente) como lo son la temperatura, la separación entre línea y línea, el ancho de la línea extruida, la posición de la pieza en la cama caliente y otras regulaciones para alcanzar la máxima presición de la pieza extruida.


Experimentación

Las primeras experimentaciones corresponden a piezas de la misma máquina que han cedido o se han roto a través del tiempo. Otros elementos corresponden a piezas que verifican la utilidad de la máquina en la producción de piezas irregulares.

{{Proyecto

Video de funcionamiento

Videos de la RepRap funcionando en el taller de la escuela.

Uso y capacidad

A través de la experimentación con la máquina, se buscan las mejores utilidades de la misma, y éstan corresponde a la “rápida” y unitaria producción de piezas irregulares, capaces de resistir tensiones y fuerzas aplicadas a ellas. Es una forma expedita de realizar componentes y corresponde al uso de un nuevo material barato y maleable.

Por un lado, dependiendo de la separación entre línea y línea, se pueden realizar piezas muy duras y por otro lado también, al ser plástico, contiene una propiedad de flexibilidad.

Es capáz de duplicarse a si misma, y lo mejor sería poder tener 2 de ellas funcionando, para que una reprodusca piezas de la otra en caso de falla, quiebre o desgaste por el uso. Al mismo tiempo es oportuno tener dos de ella para poder aumentar la pruducción de elementos; incluso éstas se pueden dejar imprimiendo sin que el usuario esté constantemente verificando, siempre y cuando se haya llegado al nivel de calibración adecuado para crear piezas adecuadas. Además, se pueden dejar imprimiendo varias piezas en la misma cama, para no tener que enviar una por una los archivos de las piezas y asi mismo los correspondientes Códigos G de cada pieza.

Es importante la posición en la que se extruye la pieza, ya que al ser plástico, éste chorrea, por lo que debe tener siempre una superficie de apoyo para que la línea de plástico extruida se una siempre a otra línea o a la cama caliente. Así, su mayor expresión corresponde a pizas cercanas al cubo o piezas las cuales tengan una cara principal y no tanto ejes diferentes.

*POSTULACIÓN FONDART

Actualmente se está desarrollando la postulación a un Fondart de Diseño (DISEÑO CREACIÓN REGIONAL) con fecha 25 de Noviembre.

El proyecto consiste en la apertura de la tecnología CNC a pequeños productores de la quinta Region. El proyecto comienza con la manufactura de 7 máquinas Router CNC (Open Source), con sus respectivos catálogos (en Español) de armado y uso. Posteriormente se hará un workshop a modo de poder entregar la informacion a aquellos actores productivos (artistas, diseñadores, arquitectos, artesanos, carpinteros, colegios técnicos, universidades..) sobre qué significa ésta tecnología, el modo de uso de la maquinaria, sus posibilidades y capacidades, y terminará en la experimentación de la tecnología, que reflejará el cambio global en el modo de la producción que genera esta tecnología y el modo en que es capáz de integrarse a los oficios y generar una infinita gama de nuevas posiilidades en la generación de piezas y productos dentro de cada área. Luego se hará un concurso en donde se eligirá el mejor producto replicable realizado por los participantes y a los ganadores se les regalará una máquina. Finalmente, se hará una exposición pública de los productos para el resto de la comunidad, así se mostrará la tecnología no solo a los productores sino a los usuarios de los productos, el resto de la gente, para poder familiarizarlos con ésta tecnología que actualmente revoluciona el mundo y que en chile, por sus altos costos aún no es común.