Estudio RepRap
| Autor(es) | Loreto Jara, Gabriel Olmos, Macarena Silva |
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| Fecha | 2013/09/30 |
| Taller | |
| Máquinas Usadas | REPRAP |
| Software(es) | |
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| Materiales | |
| Observaciones del Prodecimiento |
MOVIMIENTO CÓDIGO ABIERTO
La Iniciativa de Código Abierto (OSI) es una corporación de beneficio público de California fundada en 1998. Una de las características principales de la corporación es la exención de impuestos. La OSI son los administradores de lo que se define como código libre (Open source) y la comunidad reconocida para la revisión y aprobación de licencias.
La Iniciativa de Código Abierto es una corporación sin fines de lucro con ámbito global formado para defender y educar sobre los beneficios del código abierto. Busca construir y establecer puentes entre los diferentes grupos de la comunidad de código abierto.
El código abierto es un método de desarrollo de software que aprovecha el poder de difusión de internet. El código abierto es de mejor calidad, permite una mayor fiabilidad, una mayor flexibilidad, menor costo, y el fin de los grandes proveedores de tecnología.
Con el movimiento surge un nuevo concepto, COPYLEFT (Permitir copia), se impone contrario a lo entendido por COPYRIGHT. El COPYLEFT se practica al ejercer el derecho de autor que consiste en permitir la libre distribución de copias y versiones modificadas de una obra u otro trabajo, exigiendo que los mismos derechos sean preservados en las versiones modificadas.
HISTORIA
El desarrollo del OSI está basado en el intercambio, mejora y colaboración del código fuente. A finales de 1990, el interés y la participación en este fenómeno aumentó notablemente con el reconocimiento general de Linux en publicaciones como Forbes y la liberación del código fuente del navegador Netscape.
La OSI fue creada en 1998 como la educación, la promoción, la gestión y la organización en este importante momento en la historia de desarrollo colaborativo.
Un grupo de personas interesadas en el software libre y en GNU/Linux decidieron introducir un término de mercadotecnia para el software libre, buscando posicionarlo como amigable para negocios y con menos carga ideológica en su competencia con el software propietario. Esto condujo a la creación del término Open Source (código abierto).
La etiqueta de "código abierto" se ha creado en una sesión de estrategia celebrada el 3 de febrero de 1998 en Palo Alto, California, poco después del anuncio de la liberación del código fuente de Netscape. La sesión de estrategia pasó de ser una constatación de que el anuncio de Netscape había creado una oportunidad para educar y abogar por la superioridad de un proceso de desarrollo abierto.
Se cree que los motivos que habían motivado Netscape de liberar su código ilustran una forma valiosa para comprometerse con los posibles usuarios y desarrolladores de software, y convencerlos para crear y mejorar el código fuente mediante la participación en una comunidad comprometida. También se creía que sería útil contar con una única etiqueta que identificara este enfoque, después de muchas ideas finalmente convergieron en el término "código abierto", originalmente propuesto por Christine Peterson.
LICENCIAS
Las licencias de código abierto para ser aprobadas por la Open Source Initiative (también conocido como el OSI), deben pasar por proceso de revisión. Deben cumplir con los siguientes puntos:
# Libre redistribución
- Permitir modificaciones y trabajos derivados y que estos se distribuyan bajo los mismos términos.
- Integridad del código fuente del autor.
- No existe discriminación contra personas o grupos.
- No se debe discriminar en función de la finalidad perseguida.
- La licencia no debe ser específica de un producto.
- La licencia no debe restringir otro software.
- Debe ser tecnológicamente neutral.
Finalmente la licencia de codigo abierto son aprobadas si cumplen con su definición, en resumen, permiten utilizar, modificar y compartir libremente el software.
Las siguientes licencias aprobados por la OSI son populares y ampliamente utilizadas (como se define en el Informe Proliferación de 2006):
- Apache License 2.0
- BSD 3-Cláusula "Nuevo" o licencia "revisado"
- BSD 2-Cláusula licencia "FreeBSD" "simplificado" o
- GNU General Public License (GPL)
- GNU Library o la licencia "Menores" General Public License (LGPL)
- MIT licencia
- Mozilla Public License 2.0
- Desarrollo Común y Licencia de Distribución
- Licencia Pública Eclipse
Muchas otras licencias son también aprobada por OSI, pero caen en otras categorías.
LICENCIA CREATIVE COMMONS, Algunos derechos reservados
Creative Commons constituye un proyecto internacional que tiene por objetivo fortalecer a creadores, para que sean quienes definan los términos en que sus obras pueden ser usadas, qué derechos desean entregar y en qué condiciones lo harán. Es una organización sin fines de lucro y fue creada por Lawrence Lessig, autor de importantes textos sobre ley del ciberespacio. Si el paradigma del sistema tradicional del derecho de autor es “Todos los derechos reservados”, para las licencias CC es “Algunos derechos reservados”. Si en el sistema del derecho de autor el principio es que toda utilización de una obra debe tener un permiso expreso del titular de los derechos de autor, para las licencias CC el principio es el de la libertad creativa. Este sistema no está pensado como un enemigo del derecho de autor. Al contrario, se complementa con éste. Estamos conscientes de la importancia del derecho de autor en nuestra cultura. Al licenciar su obra, el creador establece condiciones generales que quedan incorporadas digitalmente a la obra, de manera que un motor de búsqueda puede identificarlas y escoger la que más le convenga.
Chile es el país de más reciente incorporación a Creative Commons, siendo a la vez el segundo de América Latina (el primero fue Brasil).
Tipos de licencia creative commons
Atribución: (BY) El beneficiario de la licencia tiene el derecho de copiar, distribuir, exhibir y representar la obra y hacer obras derivadas siempre y cuando reconozca y cite la obra de la forma especificada por el autor o el licenciante.
No Comercial: (NC) El beneficiario de la licencia tiene el derecho de copiar, distribuir, exhibir y representar la obra y hacer obras derivadas para fines no comerciales.
No Derivadas: (ND) El beneficiario de la licencia solamente tiene el derecho de copiar, distribuir, exhibir y representar copias literales de la obra y no tiene el derecho de producir obras derivadas.
Compartir Igual: (SA)El beneficiario de la licencia tiene el derecho de distribuir obras derivadas bajo una licencia idéntica a la licencia que regula la obra original.
Licencias de dominio público
Dedicación a Dominio Público: (CC0)El autor de esta obra ha renunciado a sus derechos de autor a la misma, pasando a formar parte del dominio público, de modo que el beneficiario puede usar la obra libremente para cualquier fin sin necesidad de solicitar permiso al autor de tal obra.
Etiqueta de Dominio Público: Más que una licencia se trata de una etiqueta, la cual resalta que el trabajo ya se encuentra bajo el dominio público y que el beneficiario puede usar la obra libremente para cualquier fin sin necesidad de solicitar permiso al autor de tal obra.
POLÍTICAS DE DIFUSIÓN DE INFORMACIÓN Y LEYES DE PROPIEDAD INTELECTUAL EN CHILE
LEY DE PROPIEDAD INTELECTUAL
Capitulo 1
La presente ley protege los derechos que, por el solo hecho de la creación de la obra, adquieren los autores de obras de la inteligencia en los dominios literarios, artísticos y científicos, cualquiera que sea su forma de expresión, y los derechos conexos que ella determina. El derecho de autor comprende los derechos patrimonial y moral, que protegen el aprovechamiento, la paternidad y la integridad de la obra.
Capitulo 2
SUJETOS DEL DERECHO
Artículo 6°- Sólo corresponde al titular del derecho de autor decidir sobre la divulgación parcial o total de la obra.
Artículo 7°- Es titular original del derecho el autor de la obra. Es titular secundario del derecho el que la adquiera del autor a cualquier título.
Capitulo 3
DURACIÓN DE LA PROTECCIÓN
Artículo 10.- La protección otorgada por esta ley dura por toda la vida del autor y se extiende hasta por 70 años más, contados desde la fecha de su fallecimiento. En el caso previsto en el inciso segundo del artículo 8° y siendo el empleador una persona jurídica, la protección será de 70 años a contar desde la primera publicación.
En Chile siempre ha existido una problemática respecto a la disponibilidad y difusión de material de estudio e información en general. Muchas de las universidades cuya función principal es entregar conocimiento, se ven puestas en una situación desfavorable en este ámbito, ya que las políticas de difusión de información ya sea papers, trabajos, proyectos e investigaciones se han comenzado a patentar lo cual significa una traba para el acceso. Alarmante para instituciones que supuestamente debiesen fomentar y compartir esta información tanto con los estudiantes como con la comunidad en general.
Estas medidas de exclusividad con respecto a la accesibilidad de la información constituye una negación injustificable respecto a la razón de ser de estas instituciones. Ya que el estudiar en la universidad no es si no un proceso de dar y recibir, es decir que si entendemos que vivimos en una sociedad que crea establecimientos en que se comparte información es para que dichas personas retribuyan esta enseñanza a la sociedad por medio del trabajo. Esto sucede cuando se encuentran cruzados el ámbito del derecho a educarse y la realidad del mercado, bajo el eufemismo de la libre y sana competencia, que no es más que una apreciación ideológica, puesto que se constituye en la negación del otro.
Así la información sigue siendo restringida en las instituciones educacionales por parte aquellas personas que patentan sus trabajos, pero no es sólo una situación de carácter reciente, ya que paradójicamente se aplica para trabajos que no entran en el ámbito de patrimonio de la comunidad, según el capitulo 1 de la ley de propiedad intelectual, por tanto mucho del material disponible en las bibliotecas está sujeto a esta ley, según la vigencia de los 70 años luego de la muerte del autor, cosa que al decirlo menos es curiosa, puesto que visto desde la estricta observancia de la ley , el sólo hecho de acceder o copiar este material corresponde a una violación a la misma.
Esta contradicción entre propiedad de información y difusión de la misma, dice relación con la falta de seriedad y/o conocimiento con respecto a las políticas que se deben implementar para proteger la propiedad intelectual y derechos de autor. Además de la falta de estudios relacionados a estas leyes.
PROYECTO REPRAP DENTRO DEL MOVIMIENTO CÓDIGO ABIERTO
El Proyecto RepRap nace con el fin de crear una máquina auto-replicable de prototipado rápido y manufactura de objetos en tres dimensiones, en base a un modelo previamente diseñado en el computador.
El que la máquina sea auto-replicable significa que ésta tiene la habilidad de producir los componentes necesarios para construir otra versión de sí misma, posibilitando la distribución a bajo costo de estas máquinas y permitiendo crear productos y objetos complejos sin la necesidad de maquinaria industrial costosa.
Otra característica fundamental del proyecto RepRap es su vinculación al Movimiento Código Abierto: además de hacer plausible la distribución a bajo costo de la máquina, ésta puede construirse y armarse en casa gracias a que la información necesaria se encuentra en la web, a saber: los archivos de las piezas que pueden imprimirse en una máquina RepRap ya armada, y toda la explicación que pueda ser útil a momento del ensamblaje de la misma. Quienes difunden esta información son los mismos que ya han armado su propia máquina y publican su experiencia, o bien, suben a la web mejoras y diversificación del método, perfeccionándose de este modo la tecnología con el tiempo. Así es como las modificaciones y versiones del universo de la maquinaria RepRap son pensadas para ser libremente publicadas permitiendo su distribución y difusión.
GRANDES HITOS DE LA IMPRESIÓN 3D
El término Fabbers surge en el año 2000 aproximadamente, es el “fabricante digital”, que hacía referencia a las máquinas capaces de convertir los datos digitales en productos físicos. Sin embargo, en esos momentos los costos de las impresoras 3D eran prohibitivos, podían llegar hasta los 800.000 dólares. Entre el año 1998 y el 2000 se vendieron unas 5.000 impresoras tridimensionales en todo el mundo, con fines industriales y científicos.
En los primeros años del siglo XXI aparecen una serie de avances tecnológicos, los que hoy en día, más evolucionados, han ido creando las bases para la transición del modelo de producción industrial a un modelo de manufactura personal. El concepto de manufactura personal se asocia a una reciente cultura denominada Maker que incluye el concepto “do it your self” (hazlo tú mismo) y el “do it with others” (hazlo con otros). Esta especie de cultura se despliega en los hackerspaces, espacios físicos donde la gente puede compartir ideas, herramientas y conocimientos.
De todo este movimiento surge el “Proyecto Reprap” que es el desarrollo de una impresora 3D. Reprap es la abreviación de Replication Rapid Prototypers. El proyecto RepRap lo inicia Adrian Bowyer y sus colegas en el 2005, en la universidad inglesa de Bath. La finalidad del proyecto es crear una impresora 3D de bajo costo que, además, pudiera auto-replicarse. Paralelamente, en Italia, surgía el proyecto Arduino, un microcontrolador barato y compatible con cualquier sistema operativo, por lo que inmediatamente el proyecto RepRap incorpora Arduino. En 2006 se prueba el primer prototipo y en 2008 se lanza RepRap Darwin, seguida por la Mendel en octubre de 2009, el Prusa Mendel y el más pequeño Huxley a finales de 2010. Actualmente el Prusa Mendel es el diseño más evolucionado.
La Prusa Mendel son modificaciones sobre la impresora original Mendel llevadas a cabo por Joseph Prusa, cuyo objetivo era la generación de una impresora estable, barata y muy fácil de construir.
Existen dos iteraciones (la Prusa Mendel original y la Prusa Mendel Iteración II) y se está desarrollando una tercera (la Prusa Mendel Iteración III). Las dos primeras iteraciones tienen forma triangular, aunque la tercera es más recta.
La Prusa i3, al contrario de las versiones anteriores, no tiene unas medidas fijas, sino que podemos adaptarla a nuestras necesidades cambiando un archivo de configuración y volviendo a generar los archivos STL. Gracias a esto podemos variar las dimensiones de las varillas, cambiar el tipo de rodamiento, etc. La Prusa i3 tiene un volumen de impresión de 20x20x20cm (10cm más de altura que la anterior). Además tiene menos piezas, tanto impresas como no impresas (las partes impresas ocupan como 4 ó 5 veces menos de área de impresión que la Prusa 2). También es más estable en el eje X, y se construye el doble de rápido que la Prusa 2.
TRADUCCIÓN DEL DIBUJO 3D AL OBJETO 3D
La traducción al objeto 3d de las máquinas RepRap desde el dibujo 3d, requiere de la presencia de softwares, hardwares y otras dimensiones que con un orden secuencial y predeterminado posibilitan la impresión.
CAD / Diseño Asistido por Computadora
Computer-aided design (CAD) es el uso de programas y herramientas computacionales para crear representaciones gráficas de objetos físicos, ya sea en segunda o tercera dimensión (2D o 3D). El software CAD puede ser especializado para usos y aplicaciones específicas. En diseño industrial y de productos, CAD es utilizado principalmente para la creación de modelos de superficie o sólidos en 3D, o bien, dibujos de componentes físicos basados en vectores en 2D.
Proceso de diseño en CAD:
- Modelado geométrico. El diseñador construye un modelo geométrico emitiendo comandos que crean líneas, superficies, cuerpos, dimensiones y texto; los comandos introducidos dan origen a una representación exacta en 2 o 3 dimensiones del objeto.
- Revisión y evaluación del diseño. En esta etapa se comprueba si existen interferencias entre componentes de cierto mecanismo que impidan su correcto funcionamiento o deficiencias estructurales en el caso de cuerpos sólidos. Esta etapa es de gran utilidad, ya que ayuda a evitar problemas posteriores en la producción del producto, ya sea en el ensamble o en el uso de la pieza. Existen programas de animación y simulación dinámica para el cálculo y análisis de las propiedades físicas (esfuerzos, deformaciones, deflexiones, vibraciones) de los objetos que ayudan a determinar si el objeto cumple con los requerimientos de diseño y de manufactura.
- Documentación y dibujo. En esta etapa se realizan planos técnicos y de trabajo. Se representan diferentes vistas de la pieza, a escala, e incluyendo perspectivas. Además de planos del diseño la documentación puede incluir una memoria descriptiva con aspectos no gráficos que sean necesarios para su manufactura, esta clase de datos se suelen agregar en el pie de plano.
CAM / Fabricación Asistida por Computadora
Computer-aided manufacturing (CAM) traduce las especificaciones de diseño originadas a través de las tecnologías CAD a especificaciones de producción interpretadas por una máquina. La base de datos que se desarrolla durante el CAD es procesada por el CAM, para obtener los datos y las instrucciones necesarias para operar y controlar la maquinaria de producción y el equipo de manejo de material.
Una vez que el modelo geométrico se encuentra en el sistema CAM, independientemente del proceso de mecanizado, se define la zona que se quiere mecanizar, cómo y con qué herramienta. La zona a mecanizar se suele acotar con un paralelepípedo o un prisma cuando es necesario. Fuera de esta zona la geometría será ignorada, por lo que en principio no será mecanizada. Este procedimiento es útil para delimitar las zonas según la herramienta a utilizar, para definir desbastes y acabados o para mecanizado de pequeños detalles en zonas concretas. El ingeniero o el técnico pueden entonces mostrar y comprobar visualmente si la trayectoria tiene posibles colisiones con prensas, soportes u otros objetos. Algunos ejemplos de CAM son: el fresado programado por control numérico, la realización automática de agujeros en circuitos por un robot, etc.
*El CAM traspasa el dibujo gráfico del CAD al código G.
El surgimiento del CAD/CAM ha tenido un gran impacto en la manufactura al normalizar el desarrollo de los productos y reducir los esfuerzos en el diseño, pruebas y trabajo con prototipos. Esto ha hecho posible reducir los costos de forma importante, y mejorar la productividad.
CÓDIGO G
G-code es el nombre del lenguaje de programación que se utiliza para el control de máquinas de tipo CNC (control numérico por computadora). Un programa escrito en este lenguaje es una lista secuencial de instrucciones que son ejecutadas por la máquina. Cada una de estas instrucciones representa un movimiento que debe realizar la máquina y el conjunto total de instrucciones representa todas las órdenes que se realizarán para el mecanizado de una pieza.
Algunos de los códigos más utilizados son:
-G0 Movimiento rápido de la herramienta. Ej: G0 x+100 y-50 z-30 (Movimiento a máxima velocidad al punto (100,-50,-30)).
-G1 Movimiento de avance lineal, hay que indicar la velocidad. Ej: G1 x+100 y-50 z-30 f100 (Movimiento lineal del punto en que se encuentra la herramienta al punto (100,-50-30) a una velocidad de 100 mm/min).
-G2 Interpolación circular, hay que indicar la velocidad y el radio. Ej: G2 x+100 y-50 z-30 f100 r70 (Movimiento circular del punto en que se encuentra la herramienta al punto 1800,-50-30) a una velocidad de 100 mm/min con un radio de 70mm).
-G3 Interpolación circular, hay que indicar la velocidad y el centro. Ej: G03 X80 Y30 I-5 J45 f100 (Movimiento circular del punto en que se encuentra la herramienta al punto (80,30) con un radio en (-5,45)).
-G04 Pausa. Ej: G04 50 (Pausa de 50 segundos).
-G20 G21 Paso a pulgadas y a milímetros respectivamente.
-G28 Traslada automáticamente la herramienta a la posición de retorno cero predefinida.
SOFTWARES UTILIZADOS EN LA IMPRESIÓN
FIRMWARE
Es un software o un conjunto de instrucciones programadas en un hardware. Se almacena en el flash ROM de un hardware, es decir, en su memoria de lectura y escritura (puede ser reescrito si por ejemplo se actualiza el sistema operativo, o si se quiere un trabajo más eficiente).
*Es un software alojado en un hardware (Arduino-microcontrolador-, por ejemplo) que lee el código G y lo traspasa a pulsos del motor paso a paso.
ARDUINO
Arduino (hardware/micro controlador) es una plataforma de electrónica abierta para la creación de prototipos basada en software y hardware flexibles y fáciles de usar. Se creó para artistas, diseñadores, aficionados y cualquiera interesado en crear entornos u objetos interactivos.
Arduino puede tomar información del entorno a través de sus pines de entrada de toda una gama de sensores y puede afectar aquello que le rodea controlando luces, motores y otros actuadores. El microcontrolador en la placa Arduino se programa mediante el lenguaje de programación Arduino (basasdo en Wiring) y el entorno de desarrollo Arduino (basado en Processing). Los proyectos hechos con Arduino pueden ejecutarse sin necesidad de conectar a un ordenador, si bien tienen la posibilidad de hacerlo y comunicar con diferentes tipos de software (p.ej. Flash, Processing, MaxMSP).
Las placas pueden ser hechas a mano o compradas; el software puede ser descargado de forma gratuita. Los ficheros de diseño de referencia (CAD) están disponibles bajo una licencia abierta, así que pueden ser adaptados de acuerdo a las necesidades de cada persona.
El Arduino Mega es una versión del Arduino con más pines, más salidas digitales y mas memoria que el Arduino estándar (Arduino UNO). El Arduino Mega se puede utilizar para manejar la impresora RepRap.
LINEA DE TIEMPO. PLACA ARDUINO
DRIVER
El driver, también conocido como controlador de dispositivo, es un programa informático que permite al sistema operativo interactuar con un periférico, haciendo una abstracción del hardware y proporcionando una interfaz posiblemente estandarizada para usarlo. Se puede esquematizar como un manual de instrucciones que le indica cómo debe controlar y comunicarse con un dispositivo en particular. Por tanto, es una pieza esencial, sin la cual no se podría usar el hardware.
*Traduce el lenguaje básico de movimiento en secuencia de pulsos que activan el motor paso a paso. Traspasa la señal a potencia para el motor, el cual recibe la señal y la amplifica.' Para cada motor, hay un driver.
MOTOR PASO A PASO
El motor paso a paso es un dispositivo electromecánico que convierte una serie de impulsos eléctricos en desplazamientos angulares discretos, lo que significa es que es capaz de avanzar una serie de grados (paso) dependiendo de sus entradas de control. El motor paso a paso se comporta de la misma manera que un conversor digital-analógico (D/A) y puede ser gobernado por impulsos procedentes de sistemas lógicos. Este motor presenta las ventajas de tener alta precisión y repetitividad en cuanto al posicionamiento.
Motor y drivers son genéricos.
FUNCIONAMIENTO DE UNA IMPRESORA 3D
Una impresora 3d puede también entenderse como un robot cartesiano, es decir, como una máquina que puede moverse en 3 direcciones lineales o en las coordenadas cartesianas X, Y, Z. Este movimiento es dado por los motores paso a paso que se le asignan a cada coordenada.
EXTRUSOR
El extrusor es de las partes más complejas de la máquina, ya que está compuesto por una serie de piezas que posibilitan su óptimo funcionamiento. El extrusor es el componente que se ocupa del filamento termoplástico que capa por capa va generando el objeto 3d. Se sitúa y mueve en el eje X y Z. Desde el computador se le ordena a la máquina que comience a calentar la cámara de calor que se encuentra en el extrusor, y ésta alcanza de unos 170ºC a unos 220ºC, dependiendo del plástico que se esté utilizando. Ya en un estado semi líquido el plástico entra a una boquilla de 0.35 mm a 0.5 mm de diámetro, y sobre la cama se va generando capa por capa la figura previamente diseñada en el computador.
CAMA
Sobre la cama de la máquina se van posando las capas de plástico.Ésta que al calentarse ayuda a prevenir deformaciones o quiebres de las impresiones, y también ayuda a crear una mejor adhesión entre las primeras capas impresas. Las camas generalmente se cubren con vidrio o aluminio, puesto que ayuda a repartir mejor la temperatura y generar superficies más planas y suaves (evitando que el objeto se desprenda mientras se imprime). La cama se mueve en el eje Y.
SENSOR FIN DE CARRERA
El final de carrera, también conocido como interruptor de límite es un dispositivo empleado para detectar el final del recorrido o la posición límite de componentes mecánicos. Por ejemplo: saber cuando una puerta o una ventana que se abren automáticamente están ya completamente abiertas y por lo tanto el motor que las acciona debe pararse.
Su uso es diverso, generalmente se utiliza en máquinas de movimiento rectilíneo, de ida y vuelta. Se componen por dos partes; una parte donde se encuentran los circuitos que hacen el contacto y un detector del movimiento. En la RepRap se ponen por lo general 3 finales de carrera para marcar el origen de los ejes X, Y y Z.
¿CÓMO IMPRIMIR UNA PIEZA EN LA REPRAP?
Una vez dibujado lo que se desea imprimir en el software CAD, este debe ser guardado en formato STL (lenguaje nativo de la máquina).Para el caso de inventor es muy importante verificar que las unidades sean exportadas correctamente, por ejemplo: si se trabajó en mm debe ser exportado el archivo en la misma unidad. Se utiliza el programa NETFABB para orientar la pieza que se imprimirá en los planos cartesianos. Esta parte del proceso es de mucha importancia ya que definirá en que posición se irá imprimiendo la pieza, siempre pensando en que el filamento caerá en la dirección del eje z, se tomarán en consideración las perforaciones o posibles vacíos. Una vez posicionada en las coordenadas correctas se procede a guardar nuevamente en formato stl.
Luego se verifica que la máquina esté correctamente conectada al puerto correspondiente,lo cual se ve en el software pronterface. Una vez conectada aparece a un costado de la interfaz del programa que la impresora esta en línea. Dentro del mismo programa se debe comenzar a calentar la cama y el extrusor usando el botón set en ambas situaciones.
Se abre el archivo STL enPRONTERFACE y dentro de este programa, en "slice settings", se abre el SLIC3R. En este último se añade el archivo STL y se verifica la configuración requerida para imprimir la pieza en la RepRap. Se puede editar la velocidad de extrusión, el patrón que sigue la máquina para el relleno de la pieza impresa (Puede ser rectilíneo, panal de abeja,concentrico, etc.), la densidad del filamento, entre otras cosas. Una vez que esta lista la configuración requerida se debe exportar el código G de la pieza. posteriormente se abre el código G en el pronterface donde aparecerá una previsualización de toda la trayectoria que dibujará la máquina, a medida que avance capa por capa. Esto puede ser verificado haciendo doble click sobre la misma imagen,y luego desplazando el scroll para ver la trayectoria que dibuja a medida que se desplaza el mismo.
Una vez alcanzadas las temperaturas adecuadas, es conveniente extruir al menos tres veces para comprobar que el plástico salga lo mas fluido posible, posteriormente se puede quitar el exceso de material con un guante de cuero. Finalmente se manda a imprimir. Hay que tener en cuenta que la primera capa a veces es más compleja por lo que en ocasiones se debe asistir en caso de que se atasque el filamento de plástico, para lo cual se puede hacer uso de un elemento plano como una regla metálica por ejemplo.
Notas: es de gran importancia que el ventilador esté funcionando correctamente, ya que llega un punto en que el material no alcanza a enfriarse entre capas lo cual puede significar una definición deficiente e incluso el estropeo total de la pieza impresa.
REPARACIÓN DE REPRAP MENDEL
Con el tiempo, algunas de las piezas del extrusor de la RepRap Mendel construida en la ead, sufrieron un deterioro y en el presente requirieron de reparación. Para lograr tal propósito, volvieron a imprimirse las piezas que componen el extrusor y a ensamblarse.
PIEZAS REPRAPEADAS
Como se explicó con anterioridad toda interpretación volumétrica asistida por computadora emerge de un archivo base de lenguaje "CAD"(Diseño Asistido por Computadora) y corresponde a una "idealización vectorial" de la realidad, es decir que omite ciertas características reales de los materiales, mostrándose como una interpretación estandarizada de un volumen x. Para poder traspasar este lenguaje a la realidad existen software que transforman estos datos en operaciones secuenciales g-code, bajo el lenguaje CAM (fabricación asistida por computadora),y que coordinados con ciertos componentes mecánicos y electrónicos son capaces de fabricar un objeto físico.
A continuación aparecen una serie de pruebas realizadas en la impresora 3d, cuya configuración o presets varia de pieza en pieza. Es posible apreciar algunas diferencias en la definición de cada pieza, lo cual resulta sumamente importante al momento de decidir qué configuración ha de usarse dependiendo de su aplicación, ya sea de trabajo mecánico o de vínculo.
Nombre de pieza: drive-gear
infill:0.4-speed: 30,rectilinear- minimun perimeters:3
infill:0.8-speed: 30,rectilinear- minimun perimeters:10
infill:0.4-speed: 30,rectilinear- minimun perimeters:3
infill:0.5-speed: 30, rectilinear- minimun perimeters:3
infill:0.7-speed: 30, rectilinear- minimun perimeters: 3
Nombre de pieza: Driven-holder
infill:0.8-speed:30-rectilinear-minimun perimeters:3
infill:0.7-speed:30-rectilinear-minimun perimeters:3
infill:0.4- speed:40-rectilinear-minimun perimeters:3
Nombre de pieza: idler-holder
infill:0.7-speed:30-rectilinear-minimun perimeters:3
infill:0.8-speed:30-rectilinear-minimun perimeters:3
infill:0,4-speed:30-rectilinear-minimun perimeters:3
infill:0,4-speed:30-rectilinear-minimun perimeters:3
infill:0.4-speed:40-rectilinear-minimun perimeters:3
infill:0.7-speed:30-honeycomb-minimun perimeters:3
infill:0.7-speed:30-honeycomb-minimun perimeters:3
infill:0.7-speed:30-rectilinear-minimun perimeters:3
infill:0.7-speed:30-rectilinear-minimun perimeters:3
ENSAMBLAJE PIEZAS REPRAPEADAS
EXTRUSOR
El ensamblado del extrusor es relativamente sencillo, si se siguen los pasos indicados. En primer lugar se debe tener una pieza base que sirva como guía para las demás partes, y que será la que en definitiva soporte las piezas mas pequeñas. Por lo general se trata de una pieza de mayor dimensión que las demás, en este caso se trata de la base-holder (1). luego se inserta la driven-holder(2) a un extremo de la base, fijándose que la superficie plana de ésta quede perpendicular a la misma. Posteriormente se inserta la pieza(3)considerando que la cara chaflanada quede enfrentada con la pieza (2), ya que es por esa cara por la cual pasará el eje del engranaje grande(6). Luego se procede a apernar la pieza (4), la cual quedará sujeta solo por los pernos y en el aire, serán ellos, exclusivamente, los encargados de evitar que esta se desplace.Posteriormente se posiciona la pieza (5)y se aperna. Esta será la encargada de mantener el motor en su lugar,(previo a esto se debe fijar el engrane pequeño (7) al eje del motor).
Eje x
El carril del eje x es bastante fácil de ensamblar, ya que cuenta con muy pocas piezas. Primero se procede a insertar en cada uno de los carriles, tanto el superior(1) como el inferior(2) todas las tuercas correspondientes a las perforaciones en las que esta formalmente anunciada su posición,luego se insertan todos los rodamientos que suman un total de ocho, cuatro en cada riel, con sus pernos correspondientes.una vez inserto el carril en el puente se fijan las correas de transmisión del eje x con las trabas de correas, o belt-clamp (3).
Extrusor mas eje X
Beneficios de la tecnología FFF(modelado por deposición fundida)
Los beneficios de poder acceder a esta nueva manera de dar forma a las piezas, es una mayor democratización del diseño,puesto que es bastante mas accesible que las maquinarias industriales. Te permite el poder liberar mas el modo de pensar una pieza, incluso el total de un objeto, ya no tienes tantas restricciones al momento de proyectar un objeto en tres dimensiones, puesto que es posible lograrlo de una sola vez, o en menos pasos, como lo podría hacer un sistema de corte en 2d (cortadora láser),puedes potenciar tus ideas y mas importante desarrollarlas a plenitud.Tienes menor perdida de material, que una máquina que funciona por omisión de material (router cnc),Además formalmente es perfectamente compatible con las tecnologías recién nombradas.
Modificación de pieza para mejorar la reprap (Gabriel Olmos)
Una vez ensamblada toda la parte mecánica de la máquina comenzaron a surgir algunos problemas con los hilos del eje z, los cuales rosaban con la superficie en que estaba apoyada la reprap, motivo por el cual se decide aumentar la distancia entre el ras de la mesa y las patas de la impresora 3D. Para ello se diseña una pieza en formato CAD,y posteriormente pasarlo a stl para que sea impreso en la máquina. Sabemos que las posibilidades formales son bastante amplias, sin embargo, se decide conservar los rasgos primigenios de las patas, para poder mantener características formales de la versión original, por un tema de coherencia con el trabajo de restauración.
La modificación es discreta solo para cuidar la estética de la versión original, se trata de una modificación meramente funcional, y por ningún motivo tratar de opacar o cambiar la plástica de la máquina.
arreglo pieza 2
Al momento de ensamblar uno de los motores del eje z, nos percatamos que el engranaje del mismo comenzó a desprenderse de su eje correspondiente, haciendo que la maquina perdiese pasos, al tratar de fijarlo nuevamente este cede y se parte en torno a su eje de anclaje. Dado este problema se decide imprimir nuevamente la pieza. Una vez impresa la pieza nos percatamos que esta presentaba notables imperfecciones en la definición de los dientes del engrane, no así en la base de la misma, por lo que se decide imprimir nuevamente, pero esta vez modificando los dientes por un eje triangular, de manera que la trayectoria que dibuje la máquina sea mas pareja, y logre mayor definición en la pieza. Posteriormente se cortan los dientes en acrílico de 9mm para suplir lo que la máquina no logró de forma satisfactoria. Una vez fijado el engrane al motor notamos una evidente torsión en el eje, debido a imperfecciones en la perforación del eje en que iba dispuesta la pieza, por lo que se decide descartar esta modificación. Posteriormente nos enfocamos en las piezas que sufrieron menos daño y que aún conservaban buena definición en los dientes, para tratar de arreglar las partes trizadas con plástico derretido con la pistola de calor. Por el momento resulta bastante mejor que la otras pruebas, sin embargo es un arreglo provisorio, ya que no nos da muchas garantías de que eventualmente vuelva a ceder.
pieza partida en torno al eje del perno
pieza totalmente rota en torno al eje del perno
pieza reprapeada con baja definición en los dientes del engranaje
pieza reprapeada con fallas de impresión por alta temperatura entre capas
segundo intento de la pieza anterior pero esta vez con ventilador encendido
pieza con los dientes cortados en acrílico en láser
misma pieza modificada con acrílico dada la falla en el ventilador
