jueves, 27 de abril de 2017

Pasos para calibrar un extrusor MK8


En esta entrada, vamos a comentar los diferentes tipos de extrusión, y nos centraremos en el sistema de extrusión  directa por sus múltiples ventajas respecto a otros sistemas del mercado.

En primer lugar, debemos saber que actualmente existen dos principales formas de introducir filamento en nuestra boquilla (o HotEnd).

Extrusión directa:



 Ventajas:
  •  La extrusión directa es accionada por el eje del motor sin mecanismos intermedios como son reductoras.
  • Antes de los modelos de extrusión directa, se utilizaban mecanismos con reductoras, que permitian un menor consumo por parte del motor, pero con el tiempo, las piezas sufrían desgaste y comenzaba a perder precisión.




  • Esta capacidad de reducir componentes, ha permitido un coste adsequible y su montaje se realiza en piezas metálicas y también en piezas impresas a un menor coste.


  • La extrusión directa, permite un control más preciso en la cantidad de filamento introducido, pues no existen engranajes ni transmisión, el mismo eje del motor actúa de engranaje.

  •  La pieza que introduce el filamento, es similar al tornillo moleteado que utilizan otros extrusores, pero con el orificio para acoplar directamente al eje de nuestro motor paso a paso.

  • El resultado, es un sistema robusto y fiable, que no presenta piezas con grandes esfuerzos y fatigas, y por tanto mejoran la durabilidad del conjunto.




Desventajas:

  • El motor tiene un consumo de potencia más elevado al aumentar la cantidad de corriente para proporcionar el torque necesario para introducir el filamento.
  • Las piezas métalicas pueden aumentar el peso del extrusor y por tanto su inercia durante los desplazamientos.



Extrusión indirecta (tipo Bowden):



Ventajas:
  • Reduce el peso del conjunto del extrusor, permitiendo movimientos a mayor velocidad.
    Por ejemplo, para doble extrusión, se suelen utilizar bowden en lugar de extrusión directa:













    A la izquierda, doble extrusor con ambos motores incorporados, a la derecha, doble extrusor tipo bowden, los motores se encuentran fijos y no afectan al movimiento del carro del eje X.
  • Si el área de impresión está cerrada para mantener la temperatura, el motor permanece aislado y no sufre un aumento de temperatura.


Desventajas:

  • Las imperfecciones por retracción son más visibles, ya que el sistema bowden  necesita de retracción de mayor distancia para compensar la curvatura del tubo de teflón que hace de guia del filamento.
  • Al poder aumentar la velocidad de movimiento, también puede afectar a la calidad de las piezas que puede disminuir.
  • El sistema bowden no es aconsejable para boquillas de diámetro inferior a 0.3mm, ya que extrusor de 0,1mm son muy sensibles a los cambios de retracción.


NOTA:
Como alternativa a la extrusión directa y el tipo bowden, se pueden combinar, ofreciendo mayor precisión pero manteniendo el motor fijo manteniendo un buen peso y sin inercias en el carro del extrusor que es la parte móvil de nuestraimpresora 3D.



Con todo lo aprendido anteriormente, si desmontamos un extrusor de accionamiento directo, veremos la rueda dentada unida directamente al eje del motor. Sin embargo, ningún diseño está exento de problemas y a veces, se pueden producir atascos.

Un caso muy normal es la falta de alineación entre la rueda dentada y el rodamiento que aplica presión al filamento.

Para solucionar este error, basta con aflojar varios tornillos y acceder al sistema de engranajes:


Una vez accedemos a los engranajes, debemos alinear la rueda dentada y el rodamiento que ejerce presión sobre el orificio de entrada del filamento, de tal forma entre sin necesidad de curvarse.


Para mayor facilidad, podemos introducir por el orificio del filamento un trozo para comprobar que todo queda alineado.


Una vez alineados los engranajes, montamos de nuevo y tendremos solucionado el atasco.



Con esto, evitaremos atascos producidos por falta de alineación. Este problema se agrava consederablemente si utilizamos filamentos flexibles, donde la mejor opción, será instalar una pieza intermedia entre el engranaje y el orificio del filamento.

Si tenemos problemas para introducir el material, siempre podemos solucionarlo reduciendo la distancia entre el tornillo moleteado y la boquilla del extrusor.


Podéis descargar el archivo de la pieza para imprimir desde thingiverse:





lunes, 27 de marzo de 2017

Industria 4.0: La tercera revolución industrial

En esta entrada vamos a comentar algo que ya está sucediendo, la tercera revolución industrial ha llegado y somos la generación que en los próximos años, verá una transformación en la manera de trabajar, producir, distribuir, vender y reutilizar.

Si observamos la evolución en la industria, estamos ante una nueva percepción en la forma de fabricar las cosas, la industria 4.0 ha llegado.


En la actualidad, en mundo que nos rodea tiene una gran dependencia de la tecnología, gracias al desarrollo e investigación constante, el mundo de la automatización y la robótica se ha implantando en muchas industrias, pero esto, es solo el comienzo.


 Cada vez, los robots son más inteligentes, y su capacidad de razonamiento y toma de decisiones es más sofisticado que hace sólo una década atrás. Parece que la evolución de estos nuevos aliados en nuestras vidas es imparable.
Hace unos años, empresas multinacionales desarrollaban prototipos de robots con habilidades de una persona, con el fin de mostrar al mundo las capacidades que estaban logrando, y posteriormente, implantarlas en sus industrias.



Este es el ejemplo del robot ASIMO, fabricado por Honda, donde se puede ver en las imágenes anteriores sirviendo una bandeja, llenando una vaso o simplemente andando entre las personas reconociendo su entorno...

Sin embargo, estos avances para muchas personas, son la prueba de que algún día esta tecnología se volverá en nuestra contra y pagaremos las consecuencias.


Y razón no les falta si este poder es utilizado contra nosotros mismos de unos a otros, en lugar de ayudarnos en las tareas más difíciles y peligrosas.


Si somos capaces de crear robots del tamaño de una mosca y lo utilizamos para espionaje en lugar de investigación, estaremos dando un mal uso a una tecnología que permitiendo avances y nuevos desarrollos, es utilizada en nuestra contra como arma.


Sin embargo, son las personas las que con sus intereses mueven el mundo, y esta incesante búsqueda del conocimiento es la que ha permitido que cada vez la tecnología este al alcance de los usuarios y no en manos de unos pocos.
Por eso, de forma simultanea a la industria 4.0 han surgido movimientos que intentan acercar la tecnología a los usuarios, desde pequeñas fábricas, hasta aulas inteligentes en colegios y centros de formación.

 

Al igual que la evolución en la industria, pequeños grupos de personas se unen para crear sus propias máquinas, forma de gestionarse y organizarse para tener espacios de trabajo e investigación.



Una vez se tiene la infraestructura desarrollada y creada, podemos abarcar nuevas competencias que antes nos resultaban más complicadas.















Esto es posible gracias a la gran versatilidad que ofrece la tecnología, de tal forma, que podemos escalar nuestras máquinas según nuestras necesidades.









En la imagen anterior, podemos observar desde un pequeño brazo robot, a un gigante capaz de levantar 800kg siguiendo las órdenes de un operario.

Esta tendencia de automatizar tareas, y reducir el trabajo físico de las personas a un ritmo de crecimiento elevado, también puede ser contraproducente si no se gestiona de forma adecuada.

Por eso, muchas personas en la actualidad, temen que en unos años, un robot sea capaz de sustituir su puesto de trabajo, realizando la misma tarea más rápido, más preciso y sin cansancio, estrés y agotamiento.

Sin embargo, una buena gestión por parte de los gobiernos y empresas del sector, logran ante todo pronóstico, generar nuevas oportunidades de trabajo. Esto es lo que países como Japón llevan haciendo unos años.

A continuación, mostramos una gráfica, comparando datos sobre España con Japón.


Nivel de automatización en la industria del automóvil y el resto de industrias de varios países.








Gracias a esta implementación progresiva, cada puesto de trabajo peligroso, repetitivo o de baja aportación personal, se sustituyen por robot capaces de generar más cantidad de volumen de trabajo, pero generando nuevos puestos de trabajos más sofisticados, como instaladores de maquinaria, ingenieros que organizan y gestionan el proceso, operarios que revisan las máquinas, operarios que reparan o sustiuyen las averías, y todos los trabajos indirectos que se forman en torno a un producto, como son comerciales, puntos de ventas, distribuidores, productores, etc... de tal forma, que por cada puesto que se destruye se generan varios puestos en torno a una misma función.

Con esto, la industria gana al generar de forma más rápida, las empresas indirectas generan nuevos puestos de trabajo, y el gobierno gestiona mecanismos de integración y exclusión para que el operario que es sustituido, obtenga una nueva dedicación o incluso llegue a percibir una parte del beneficio producido por su sustituto a modo de indemnización.

Con estos mecanismos, países donde la explotación y esclavitud están muy cerca del trabajo, puedan buscar nuevas opciones más rentables tanto a nivel social como a nivel económico.



Esperamos que os sea de utilidad esta información, que muestre las caras del proceso y enseñe las ventajas y desventajas para que todos seamos capaces de afrontar mejor los nuevos retos.






jueves, 16 de febrero de 2017

Filamento flexible para impresoras 3D


El filamento flexible es un compuesto plástico al que se le añade un agente químico (plastificante), para aumentar su flexibilidad, reducir la temperatura de fundido y la viscosidad. Estas propiedades permite que las impresoras 3D de deposición fundida (FMD) puedan fundirlo y darle la forma deseada.


El resultado es un producto con propiedades flexibles, que vuelve a su forma original cuando se deja de aplicar una fuerza que lo deforme.

Esta propiedad flexible, amplia las posibilidadades y aplicaciones de la tecnología 3D en diferentes sectores...

Calzado y diseños exlusivos:

 



















 Prótesis articuladas:



 Gracias a la posibilidadde combinar material flexible con otros tipos de materiales, se pueden crear protesis con flexibilidad para mover y articular los dedos, sin dejar de ser una pieza robusta y duradera en aquellas partes que sufren mayor desgaste.


El resultado conseguido por Ingenio Triana, gracias a la combinación de varios materiales, es la obtención de una protesis articulada con capacidad para flexionar los dedos.





El inicio de una mano biónica articulada, donde posteriormente se añadirán sensores y motores que articulen los movimientos naturales de una mano real.


Estos son ejemplos prácticos de aplicación de filamento flexible que desde Ingenio Triana queremos mostrar.

Con el tiempo, estamos convencidos de que nuevos limites se podrán superar con materiales con propiedades asombrosas, y el filamento flexible a sido el comienzo de una gran revolución por adaptar materiales utilizados en la industria para su adaptación a filamentos aplicables a impresoras 3D.


Gracias a la continua mejora y aplicación de materiales a filamentos para impresoras 3D, surgen diferentes versiones de filamento flexible:


La adición de un plastificante puede hacer que disminuya la viscosidad en estado fundido, el módulo de elasticidad, y la temperatura de transición vítrea (Tg) de un plástico.

Definición de las normas ASTM (ASTM-D-883): un plastificante es un material que se incorpora a un plástico para facilitar su procesado y mejorar su flexibilidad o “distensibilidad”.

Se incorporan, pues para facilitar la transformación del material y aumentar la resistencia al impacto, ya que adicionados en pequeñas cantidades aumentan la flexibilidad. La ductilidad y la tenacidad de los polímeros también pueden mejorarse con la ayuda de los plastificantes.
Su presencia también reduce la dureza y la fragilidad.


Tipos de filamentos flexibles: 

SOFT PLA
Se trata de un PLA fexible, bastante elástico que sirve para imprimir piezas que necesiten ser flexibles y no romperse al doblarse.

FILAFLEX
Es un elastómero desarrollado en España con una capacidad de estiramiento antes de romperse de un 700% respecto al tamaño original. Esa propiedad lo hace idóneo para fabricar topes, junturas, plantillas de calzado, zapatillas, ruedas neumáticas, pulseras de relojes y, en definitiva, todo lo que pueda precisar doblarse mucho sin romperse.

TCP FLEX (Co-Poliester Termoplástico) y PET
También es flexible, pero su mayor ventaja está en la fuerza estructural y en su memoria flexible. Básicamente imprime piezas que vuelven a su forma original por mucho que se arrugue, doble, apriete o golpee. Su resistencia térmica, química y a los rayos UVA también es excelente y resulta bastante fácil imprimir con él. Se vende con distintos grados de elasticidad.
El poliéster es un polímero termoplástico de condensación conocido como PET (tereftalato de polietileno).


Termoplástico elastómero: es un material que tiene la capacidad de ser estirado a alargamientos moderados y, tras la eliminación del esfuerzo, volver a su forma original. Tiene el potencial de ser reciclable ya que pueden ser moldeado y reutilizado como plástico.
El tereftalato de polietileno es un tipo de plástico muy usado en envases de bebidas y textiles. Se obtiene mediante una reacción química entre el acido tereftálico y el etilenglicol. Es lineal y tiene un alto grado de cristalinidad. Tiene una alta transparencia. Alta resistencia al desgaste y a la corrosión.


TPE o NINJAFLEX
Las características de este elastómero termoplástico fabricado en EE.UU. son similares a las del FILAFLEX, pero con un nivel de estiramiento más bajo. A pesar de lo cual también imprime piezas de gran flexibilidad. Su consistencia es como la de una cuerda de goma y soporta muy bien las deformaciones.
Las temperatura de fusión se parecen a las del PLA: 215 °C en el cabezal y 40 °C en la bandeja.

Sus principales cualidades son:
El filamento mantiene  sus propiedades y diámetro durante toda la impresión, es decir, que tus impresiones no tendrán variantes en las capas o en los exteriores.
Alta elasticidad y resistencia a la abrasión, esto es una cualidad excelente, porque puede ser utilizado para cualquier tipo de superficie que requiera de la aplicación de fricción.

Especificaciones técnicas:
La temperatura de impresión se encuentra entre los 210° a 230°.
Requiere de cama caliente a una temperatura entre los 80° y los 97°
Entre menor sea la velocidad de impresión, mejor el acabado exterior.
Se puede imprimir con material de soporte.
No contiene químicos tóxicos, aun así no se recomienda para el uso en grado alimenticio o médico, pero al menos es más sano para imprimir en interiores que el ABS.

Sin embargo, estas ventajas no estan exentas de algunos inconvenientes que debemos conocer para tener una buena calidad de impresión 3D.


Consejos generales de impresión:
  • Temperatura de extrusión de filamento entre 224ºC a 232ºC.
  • Temperatura cama caliente 50ºC.
  • No superar infill un 25% de la velocidad de impresión de perímetros.
  • Recomendable mantener la velocidad impresión constante a 30 mm/s o 35mm/s para que el flujo de material sea continuo.
  • Ventilador del extrusor desactivado.
  • Disminuir valores de retracción al mínimo admisible (varía según el tipo de extrusor).
  • Utilizar laca para mejorar la adherencia en la plataforma de impresión.

Un consejo general para cuando se realiza el cambio de un filamento convencional como ABS o PLA a utilizar filamento flexible, es la distancia desde la polea que introduce el filamento y el orificio de la boquilla. A mayor distancia, más posibilidad de atasco. 
Este problema se resuelve reduciendo la distancia entre la polea y la entra del filamento a la boquilla.




Esperamos que disfrutéis de las ventajas de este material que seguro todavía tiene muchas aplicaciones por descubrir...

Podéis acceder a otras entradas relacionadas pinchando en los siguientes enlaces:

M3:Impresora 3D de volumen ampliado

Circuitos de protección en interruptores 

Conectar relé a la cama caliente 

Diagrama de conexión de impresora 3D Prusa i3 

Nuevos drivers de control para motores paso a paso 

Nuevos avances en la impresión 3D  

Errores de impresión 3D:La primera capa(First Layer)

Nuevas mejoras en la impresora 3D

Materiales de impresión 3D: ABS y PLA

Autocalibrado cama caliente para prusa i3

Atascos continuos con la prusa i3 con el PLA

Nuevos tipos de materiales amplian los límites de la impresión 3D

Ingenio Triana:Manuales Slic3r y Repetier-Host


miércoles, 1 de febrero de 2017

Ingenio Triana en la Radio: Emprenred

Hola a todos, en esta entrada queremos publicar la entrevista en el programa de radio emprenred y agradecer la invitación a su estudio radiofónico, situado en la Facultad de Comunicación de la Universidad de Sevilla.



Tras un breve encuentro, donde fuimos testigos de la capacidad y profesionalidad con la que estos estudiantes desempeñan una labor tan importante en la sociedad como es la comunicación y la difusión de información, realizamos la entrevista para el programa emprenred que se emite en la cadena EMA RTV.

Podéis acceder a la entrevista en el siguiente enlace:

https://radioemprenred.com/category/secciones/emprendedores-en-la-ciencia/


Desde Ingenio Triana queremos agradecer a todo su equipo el trabajo realizado, y en especial a Mario Nuñez, quién nos entrevistó de primera mano y nos enseñó el estudio. A su director y presentador, Vicente Gil, y a Fernando Segundo Moya Hiniesta como director docente del equipo.


Un saludo a todos,
Ingenio Triana.

domingo, 29 de enero de 2017

Problema al cargar firmware en Arduino con LCD conectada


Si tenéis LCD en vuestra impresora 3D y el firmware utilizado es Marlin, debéis tener en cuenta que es necesario realizar un "Restore Failsafe" para que lea los valores que se le mandan desde Arduino cuando esta conectado al PC.


Si no se hace esto, se quedan guardados por defecto (y arranca siempre con ellos), los valores que metes a mano desde la propia pantalla LCD.

Un ejemplo de esto, nos ocurrió con una impresora que queríamos tener independiente del PC, agragando una pantalla LCD y lector de tarjeta SD.



 Al decidir calibrar los pasos del motor para medidas correctas (AXIS STEP PER UNITS), los datos que introducíamos desde el PC no tenían efecto alguno pues siempre leía los valores instroducidos desde la LCD.
 

 
Cuando se realiza un "Restore" luego hay que hacer un "Store memory".


Un método para solucionarlo es desactivando la EEPROM desde la configuración de Marlin en Arduino, para que no se puedan guardar los cambios que haga desde la pantalla LCD. 
Los parámetros de configuración que coge son de las variables Default, que se encuentra en el sketch y no de las de la memoria EEPROM si la desactivas.
Habilitando la EEPROM, pero reseteandola con la opción "Restore Failsafe" coge los datos nuevos que introducimos desde el firmware(skech).


Para activar o desactivar la eeprom para guardar valores de datos al introducir nuevos valores en las variables se utilizan las librerías propias de Arduino que controlan el acceso a la memoria eeprom.

Sabiendo esto, muchos usuarios prefieren que los datos introducidos desde la pantalla LCD se mantengan uncluso despues de apagar la impresora o resetear Arduino.

Con las funciones de EEPROM en Marlin activadas, el usuario puede configurar, ajustar o modificar algún parámetro de configuración y guardarlos de forma permanente. Esta forma es más accesible que teniendo que conectar el cable USB y acceder al firmware de Arduino en configuration.h y modificar desde hay los parámetros.

En la mayoría de Firmware Marlin, las funciones EEPROM están desactivadas. Para activarlas, accedemos al archivo configuration.h y localizamos la siguiente parte de código y descomentamos (borrar //) las líneas resaltadas:

// EEPROM
// The microcontroller can store settings in the EEPROM, eg max velocity...
// M500 - stores parameters in EEPROM
// M501 - reads parameters from EEPROM (if you need reset them after you changed them temporarily).
// M502 - reverts to the default "factory settings". You still need to store them in EEPROM afterwards if you want to.
//define this to enable EEPROM support
//#define EEPROM_SETTINGS
//to disable EEPROM Serial responses and decrease program space by ~1700 byte: comment this out:
// please keep turned on if you can.
//#define EEPROM_CHITCHAT



Una vez descomentadas estas dos líneas, la eeprom queda activa, y en el menú de la LCD aparecerán tres nuevas funciones:
  • Almacenar Memoria (Store Memory):almacena los valores actuales de la impresora 3D en la EEPROM, convirtiéndose en los valores de configuración predeterminada al iniciar.

  • Cargar Memoria(Load Memory):Recupera los ajustes almacenados de la EEPROM y sobreescribe lo que esté actualmente en la SRAM de Arduino.

  • Restaurar fallos(Restore Failsafe): sobreescribe lo que esté en la SRAM con los valores específicos del archivo configuratión.h

Las configuraciones que se pueden almacenar en la memoria EEPROM son:
  • Pasos por unidad (normalmente pasos por mm) para los ejes X, Y y Z, así como pasos de extrusión / mm.
  • Avances máximos (en mm / s) para X, Y, Z y Extrusor.
  • Aceleración máxima (en mm / s 2 ) para X, Y, Z y extrusor.
  • Aceleración y Retracción.
  • Min FeedRate(avance mínimo) (mm / s), Min Travel Feedrate (mm / s), Min Segment Time (ms), MaxJerk X, Y, Z  (mm / s).
  • Home Offset (mm).
  • Valores PID.


Para acceder a las funciones Guardar Memoria, Cargar Memoria y Restaurar fallos, utilizar los comandos (M-Code) M500, M501 y M502 que corresponden a dichas funciones respectivamente.



Esperamos que esta entrada resuelva muchos de vuestros problemas a la hora de configurar y ajustar los valores de la impresora 3D si tenéis una LCD conectada.


Un saludo a todos,
Ingenio Triana.