La revolución será echada a chorros - 💡 Fix My Ideas

La revolución será echada a chorros

La revolución será echada a chorros


Autor: Ethan Holmes, 2019

Tres Cupcakes: Mayer, Smith y Pettis con sus impresoras 3D de código abierto.

"Este es el salvaje oeste de la impresión en 3D", explica Bre Pettis mientras nos encontramos dentro de la llamada "Bot Cave". Este espacio de almacén en el centro de Brooklyn, Nueva York, es el hogar de MakerBot Industries, una startup de hardware de código abierto con la misión de hacer realidad el sueño de la fabricación de computadoras de escritorio para cada persona en el planeta. Más hackerspace que la guarida de superhéroes, Bot Cave y sus estantes están llenos de electrónica, materiales de embalaje y máquinas prototipo. Algo en el lugar tiene la sensación de ser un escondite secreto, incluso si el vehículo de superhéroes de alta tecnología en el garaje es de una sola velocidad con manubrios.

La empresa incipiente está en el negocio de hacer impresoras 3D basadas en kits. También llamado "prototipado rápido" o "fabbing", la impresión en 3D es un término general para describir un grupo de tecnologías que se utilizan para traducir planes virtuales en 3D en objetos reales. A diferencia de las máquinas de fresado controladas por computadora, que comienzan con un bloque de material y lo reducen a su forma final, la impresión 3D implica la construcción de capas de material.

Este proceso aditivo se logra comúnmente de una de las dos formas siguientes: lecho en polvo o extrusión.En el método del lecho de polvo, un cabezal de herramientas deposita un aglomerante selectivamente sobre un lecho de material de construcción en polvo, luego baja el lecho y barre otra capa de polvo suelto. Este proceso se repite hasta que el objeto está completo, momento en el que se puede levantar de la cuba de polvo suelto y espolvorear. En el método de extrusión, el cabezal de herramientas deposita un filamento delgado de material suavizado por calor (generalmente plástico ABS) en capas que se endurecen a medida que se enfrían, acumulando un objeto terminado.

Muestras de la salida de CupCake, disponibles en color crema y negro.

Zach "Hoeken" Smith, Adam Mayer y Bre Pettis fundaron MakerBot Industries hace menos de un año. Los tres hombres, que se conocieron a través del Brooklyn hackerspace NYC Resistor, han estado activos en la comunidad de bricolaje durante los últimos cinco años (Pettis produjo videos para MAKE en años anteriores). El primer prototipo de CupCake CNC, la máquina de impresión 3D más importante de MakerBot, se terminó justo a tiempo para llevarla a la conferencia de música, cine y tecnología SXSW de Austin en marzo de 2009.

Pettis pasó el fin de semana imprimiendo vasos de plástico y, gracias a la gran cantidad de prensa positiva y entusiasmo en la comunidad de bricolaje en línea, a mediados de abril los tres habían enviado el primer lote de 20 máquinas a las manos ansiosas de los primeros usuarios.

Hoeken, Mayer y Pettis dejaron sus trabajos y vivieron de ahorros durante los primeros diez meses de la operación. Los amigos Adrian Bowyer (de la RepRap Research Foundation) y Jakob Lodwick (fundador de Vimeo) proporcionaron capital inicial, y desde entonces el negocio ha crecido de manera constante. Al final del año, el tamaño del lote había aumentado de 20 a 150 máquinas, con un envío de lotes aproximadamente cada mes. El kit básico se vende por $ 750.

La tecnología detrás de la Copa CNC es similar a la RepRap, la primera impresora 3D de código abierto, que fue diseñada específicamente para poder replicar sus propias partes. La CupCake usa la placa base RepRap, que Smith, de 26 años, diseñó. Utiliza su propia plataforma de microcontroladores Sanguino, un derivado compatible de Arduino.

Durante la etapa de diseño de la máquina, Smith, Mayer, de 35 años, y Pettis, de 37 años, crearon prototipos para el cortador láser CupCake en la resistencia de la ciudad de Nueva York. Trabajaron las 24 horas del día y se decidieron por un diseño al final de su segundo estuche de fideos ramen.

A diferencia de RepRap, cuya cabeza de herramienta se mueve alrededor del depósito de plástico en una plataforma estacionaria, el

La extrusora CupCake solo se mueve hacia arriba y hacia abajo. La plataforma de construcción de 10 cm cuadrados se mueve lateralmente para extender el filamento de plástico extruido a lo largo en la forma de la capa que se está imprimiendo.

Tener una cabeza de herramienta fija minimiza los requisitos de potencia y tamaño, lo que hace que el CNC CupCake sea significativamente más liviano que el RepRap. Y es mucho más pequeño que los prototipos rápidos de "mainframe", tan portátiles que la gente los lleva a fiestas. El CupCake relincha y ronronea a medida que se imprime. Ver la máquina, iluminada internamente con LED para un efecto dramático, es como sentarse alrededor de una fogata.

MakerBot envía la máquina como un kit que incluye motores, poleas, placas de circuitos y madera contrachapada cortada con láser, lo que significa que usted mismo la construye. Aceptan pedidos anticipados y envían máquinas en lotes. Como los propietarios de lotes anteriores construyen y utilizan sus máquinas, hacen sugerencias y mejoras al diseño de la máquina. Estas mejoras se implementan en futuros lotes y se ponen a disposición de los usuarios actuales como una actualización.

Si bien los primeros lotes requerían la laboriosa laboriosa de soldar muchos circuitos integrados de montaje en superficie a la placa base, el último CupCakes se envía con componentes electrónicos completamente ensamblados, lo que elimina el esfuerzo del proceso de ensamblaje. La máquina se junta como los muebles de Ikea; Se ensambla con poco más que una llave Allen.

El CNC CupCake es el primero de su tipo en su campo. Pettis lo compara con confianza con las primeras computadoras personales como Altair y Apple I, citando el hardware de hack-it-yourself y la base de usuarios entusiastas de reticladores entusiastas. En los lugares donde anteriormente se necesitaba algo que requería el uso de grandes máquinas de estilo mainframe alojadas en instalaciones de investigación de acceso restringido, la construcción de un CNC CupCake mueve el mainframe a su escritorio.

Los tipos de elementos que el CupCake CNC puede crear son similares a los de una impresora 3D tradicional, pero el paradigma es completamente diferente. El nivel de compromiso del usuario con las tuercas y tornillos de la tecnología es mucho más profundo y el costo es mucho menor.

Los operadores de MakerBot se comunican a través de grupos en Google y Flickr, y se apoyan entre sí para resolver problemas y ayudar a que sus máquinas funcionen sin problemas. Esta red de soporte distribuido significa menos soporte al cliente para el mantenimiento de los tres fundadores, aunque admiten que responden muchas horas de correos electrónicos de soporte diariamente.

Un proyecto paralelo, Thingiverse, está ayudando a la comunidad de MakerBot a prosperar. Lanzado por Smith y Pettis en el verano de 2008 como un sitio web para compartir archivos fuente de corte láser, Thingiverse se expandió fácilmente para compartir archivos 3D también. El diseño del sitio fomenta el mismo proceso iterativo utilizado para diseñar CupCake en primer lugar.

Thingiverse permite a los usuarios crear una página para una "cosa", que contiene planes legibles por máquina para cortar o imprimir, imágenes o representaciones de la cosa, e instrucciones para crear la suya. Luego, los usuarios pueden publicar sus propias versiones de la cosa, o incluso realizar mejoras y lanzar una cosa derivada, que está vinculada al original.

Los usuarios a lo largo y ancho pueden compartir modelos para imprimir. Por ejemplo, el usuario Zaggo en Offenberg, Alemania, publicó un modelo de un silbato, y media hora más tarde, los usuarios de Nueva York sostuvieron el objeto recién impreso en sus manos, muy cerca del ’Bot. Las discusiones siguen en la página de cada objeto sobre la técnica de ensamblaje o futuras revisiones. Dado que los problemas se resuelven colectiva y públicamente, la comunidad se beneficia.

Existen diferentes versiones del kit CupCake CNC disponibles para satisfacer las necesidades de las personas que ya tienen algunos de los componentes disponibles. Si ya tiene acceso a un cortador láser o un cabezal de herramientas CNC, puede recoger un kit que viene sin las piezas cortadas con láser, o comprar solo el extrusor. La modularidad de la máquina y sus planes abiertos hacen que sea atractiva para los pequeños que están apagados por tecnologías de "caja negra" poco amigables para los piratas informáticos.

El modelado de código abierto para impresión 3D también está en desarrollo. En los círculos de piratería, las plataformas de modelado 3D estándar (de código cerrado, caras) como Maya y SolidWorks están perdiendo terreno lentamente a paquetes abiertos y gratuitos como Art of Illusion y Blender.

Sin embargo, independientemente de cómo fabrican sus modelos, la mayoría de los usuarios de CupCake emplean Skeinforge (un script Python torpe pero libre) para cortar el objeto virtual en un conjunto de instrucciones por capas para el extrusor de plástico y la plataforma móvil. Otro paquete de código abierto, ReplicatorG, se utiliza para enviar estas instrucciones de la trayectoria a la máquina para imprimir.

Es posible eludir los grandes paquetes de software de modelado 3D mediante secuencias de comandos de objetos en su totalidad a través de reglas matemáticas. Estos objetos con script o "parametrizados" pueden surgir de dos maneras: un script genera un archivo STL (el formato de transmisión de datos estándar de facto) para ser cortado de la misma manera que un modelo estándar, o genera el código G para controlar el portaherramientas.

La lista de mejoras planificadas para el CNC CupCake es larga y emocionante. Lo que se puede imprimir actualmente es limitado debido a la falta de material de soporte imprimible. Las impresoras comerciales basadas en extrusión tienen dos extrusoras: una para el plástico principal y otra para el material de soporte, que se deposita cuando es necesario para dar al extrusor principal un lugar para colocar plástico que pueda sobresalir de una capa anterior. Implementar material de soporte es una alta prioridad para MakerBot, pero también es un gran desafío.

Cuando se estaban preparando para el Consumer Electronics Show de este mes, los tres esperaban presentar mejoras en la electrónica como una nueva placa base basada en Arduino Mega, soporte USB a bordo y nuevos motores de microstepping para un control de movimiento más preciso.

Otros miembros de la comunidad de fabricantes también se están involucrando. Charles Pax, un miembro de NYC Resistor, está trabajando en ideas para que una cinta transportadora lleve objetos terminados fuera del área de construcción de CupCake para ayudar a automatizar el proceso de impresión.

"Quiero una fábrica de escritorio", dice, "pero no quiero tener que ser un trabajador de fábrica".

Pero los objetivos de MakerBot no se detienen en CupCake. Ya se están haciendo planes para un escáner 3D de escritorio, que se emparejaría con la impresora CNC CupCake para crear la combinación de lavadora / secadora de fabricación de bricolaje (vea también el sistema SplineScan de Andrew Lewis, página 54).

También están trabajando para poder imprimir en PLA, un plástico biodegradable a base de maíz. Sin embargo, la pieza de resistencia es una extrusora que utiliza pastel de pastelería en lugar de plástico. El prototipo Frostruder se encuentra actualmente en su segunda revisión; Los días de glaseado de magdalenas CNC llegarán pronto.

Industrias MakerBot: makerbot.com

Thingiverse: thingiverse.com

El relato de Marc de Vinck de construir un CupCake: makezine.com/go/cupcakecnc



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