Francesc Benimelli, responsable del Servicio Mecánico del Instituto ai2

Publicado el 1 octubre, 2018

 

Tras proponerme escribir este editorial para el boletín del instituto y estar dándole vueltas pensando qué tema podía tratar, finalmente he llegado a la conclusión de que era una buena ocasión para compartir algunas consideraciones y una breve retrospectiva, siempre desde mi punto de vista, de la evolución de los servicios mecánicos, la cual, sin duda, ha venido ligada en gran medida a la impresión 3D.

Han pasado ya más de once años desde que tuve la oportunidad de formar parte del Instituto de Automática e Informática Industrial, un proyecto multidisciplinar que cubre diversas e importantes áreas de la automatización aplicada a la industria. Esta diversidad, desde el punto de vista de un servicio central como es, en este caso, servicios mecánicos, ofrece la posibilidad y plantea al mismo tiempo el reto constante de afrontar la resolución de problemas muy heterogéneos, unas veces con más éxito que otras.

En este sentido, tras iniciar mi andadura en los servicios mecánicos, he podido comprobar cómo, de una forma u otra, toda experiencia y conocimientos que he tenido ocasión de ir acumulando desde la carrera, la antigua Ingeniería Industrial, así como durante los años de doctorado e investigación en distintos campos, han acabado resultando útiles. Por otra parte, en más de una ocasión me he visto obligado a desempolvar los apuntes de alguna asignatura como punto de partida para la resolución de alguna tarea. Así, y desde un primer momento, poco a poco iría abriendo horizontes en diseño mecánico, mecanizado CNC, programación de robots industriales, etc. Y, cómo no, también en impresión 3D.

Desde el momento en que hizo su aparición, podría decirse que la impresión 3D se ha ido convirtiendo en el servicio por excelencia y, de alguna manera, ha sido el hilo conductor de los servicios mecánicos, con una clara y continua evolución a medida que han ido mejorando los componentes y el software de control de las impresoras. Por ello, me ha parecido interesante recopilar en los siguientes párrafos una pequeña cronología de los hechos más destacados de dicha evolución.

Aún recuerdo cuando Martín me propuso, allá por el 2009, utilizar una impresora 3D en el instituto. Por aquel entonces, las opciones disponibles eran más bien limitadas. En el sector profesional, como es habitual, estaban las soluciones más avanzadas en impresión 3D, como el sinterizado láser, aunque todas ellas fuera de presupuesto. En el segmento open source, por su parte, recuerdo los proyectos Makerbot, Reprap, con sus variantes, y Fabber, una impresora 3D que utilizaba tolvas para el material en lugar de filamento y que presumía de poder imprimir con sustancias comestibles como el chocolate. Finalmente, se optó por la Rapman de Bits From Bytes, una de las implementaciones del diseño de Reprap, cuyo montaje pieza a pieza llevó alrededor de una semana. La impresora Rapman dio bastante de sí, aunque limitaciones técnicas como la ausencia de una base calefactada podían llegar a hacer de la impresión de piezas con un mínimo tamaño una auténtica pesadilla. El proyecto de más envergadura que se imprimió con ella fue un brazo robot ligero que requirió trocear las piezas más grandes, cambiar el material de impresión de ABS a PLA e incluso un poco de “artesanía” para ayudar a la impresora en algunos casos.

En 2014, el instituto adquirió un nuevo diseño de Reprap para los servicios mecánicos, la famosa Prusa i3. Esta impresora incorporaba importantes mejoras tanto a nivel electrónico como de software y, en especial, contaba con una base calefactada que permitía liberarse definitivamente del entonces famoso “raft” para mejorar la adhesión de las piezas a la base y posibilitaba la impresión de piezas de mayor tamaño con mejores acabados. Por contra, cabe decir que mecánicamente esta implementación de la Prusa i3 llegaba a ser incluso peor que la Rapman en algunos aspectos, con un eje Z más inconsistente y una constante desnivelación de la base. Tampoco fue nunca completa la satisfacción con los extrusores que se probaron en esta impresora, con frecuentes atascos y la imposibilidad de utilizar materiales flexibles.

Un salto cualitativo significativo llegaría en 2016 con la compra de la Sigma de BCN3D. En este caso se trata de una impresora preensamblada de fábrica, con un diseño mecánico mucho más robusto, provista de dos cabezales con movimiento independiente en X que posibilita la impresión con dos materiales simultáneamente. La diferencia de acabado de las piezas con respecto a las anteriores impresoras saltaba a la vista desde un primer momento. Aunque no ha estado exenta de problemas técnicos, habiendo visitado el servicio técnico en dos ocasiones, la Sigma ha funcionado a pleno rendimiento durante largas temporadas y, en algunos proyectos, prácticamente se ha llevado al límite tanto en cuanto a precisión y tamaño de las piezas como en cuanto a tiempo de funcionamiento continuado, con sesiones maratonianas de tres o cuatro días sin interrupción, a veces sólo limitadas por la capacidad de la bobina de filamento.

La reciente aparición de una nueva revisión de la Sigma con la que nos sorprendía BCN3D a la vuelta de las vacaciones, con la incorporación del sistema de extrusión de Bondtech, hotends optimizados por e3D, detección de fin de filamento, etc., junto con el anuncio de la próxima disponibilidad de un kit de actualización para versiones anteriores de la impresora, permite augurar tanto un largo tiempo de servicio para la máquina como una nueva mejora en la calidad del servicio de impresión 3D.

De cara al futuro del servicio, no dejo de ver con expectación las continuas mejoras tecnológicas que van llegando tanto al mundo de la impresión 3D, en particular, como a otros sistemas de fabricación, en general; el progresivo abaratamiento de sus precios y el cada vez mayor número de aplicaciones donde pueden jugar un papel relevante. Cabe esperar, asimismo, que las condiciones económicas nos permitan seguir incorporando dichas mejoras tecnológicas a fin de poder ofrecer más y mejores servicios, lo cual, sin lugar a dudas, repercutirá positivamente sobre la actividad investigadora del instituto.

A este último respecto, y para poner un punto final a modo de reivindicación, quizá sería también interesante encontrar una fórmula, al menos en cuanto la normativa lo permita, mediante la cual los técnicos de apoyo de los distintos servicios del instituto que contamos con una trayectoria en investigación pudiéramos contribuir también de una forma mucho más directa en proyectos a fin de rentabilizar nuestra experiencia y, al mismo tiempo, poner un grano de arena en cuanto a la mejora del VAIP de nuestra estructura se refiere.


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