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Este algoritmo reduce la vibración de tu impresora 3D FDM sin afectar a la velocidad

Publicado el mayo 25, 2022 por Alicia M.
Algoritmo impresión 3D

¿Te imaginas un programa que permite a las impresoras 3D FDM mantener una alta velocidad de impresión y al mismo tiempo un nivel correcto de precisión? Esa es la idea detrás del desarrollo llevado a cabo por la Universidad de Michigan. Ya en 2017, pudimos conocer los primeros resultados del algoritmo desarrollado por Chinedum Okwudire en la impresión 3D. Unos años más tarde, la idea cobró forma a través de la empresa Ulendo, presentada oficialmente en la feria RAPID + TCT, celebrada hace unos días en Detroit, Estados Unidos. Al parecer, el sistema reduce las vibraciones durante el proceso de impresión y evita así la deformación de las piezas.

Una impresora 3D FDM de escritorio emite vibraciones cuando está en movimiento. Esto puede suponer un problema a la hora de crear una pieza, ya que afecta directamente a la calidad del objeto que se imprime, especialmente en máquinas más pequeñas y ligeras. Una solución es reducir la velocidad de la máquina, pero significa requerir de tiempos de fabricación mucho más largos. Chinedum Okwudire, profesor asociado de ingeniería mecánica en la U-M y fundador de Ulendo, explica: “Si se quiere reducir la vibración de un objeto en movimiento, la mayoría de las veces se puede hacer reduciendo la velocidad. Pero como la impresión en 3D ya es muy lenta, nos encontramos con otro problema. Nuestra solución permite imprimir rápidamente sin sacrificar la calidad final”.

Impresión fallida de una réplica del Capitolio. (Créditos: Evan Dougherty / Michigan Engineering, Communications & Marketing)

A partir de esta observación se desarrolló el software Filtered B Splines (FBS). Consiste en un algoritmo de compensación que anticipa y reduce las vibraciones de la impresión 3D antes de que se produzcan. El algoritmo se basa en un modelo de comportamiento de la impresora y ajusta sus movimientos. De esta forma, el software actúa como traductor entre la forma en que la máquina se comportaría y la forma en que la impresora tiene que compensar las vibraciones.

Chinedum Okwudire añade: “Supongamos que queremos que una impresora 3D se mueva en línea recta, pero debido a las vibraciones, el movimiento se desplaza hacia arriba. El algoritmo FBS engaña a la máquina para que siga una trayectoria descendente, y cuando intenta seguir esa trayectoria, se mueve en línea recta”.

Este programa puede aplicarse a casi cualquier impresora 3D, aunque esté más destinado a las pequeñas máquinas de escritorio que carecen de robustez y tienden a moverse durante el proceso de impresión. Sin embargo, algunos fabricantes de maquinaria industrial se han puesto en contacto con la empresa para probar el software. De hecho, los equipos quieren ir más allá y ofrecer una solución para máquinas CNC, grabadoras láser o incluso brazos robóticos.

Impresión 3D de la misma réplica, esta vez utilizando el algoritmo FBS. (Créditos: Evan Dougherty / Michigan Engineering, Communications & Marketing)

Chinedum Okwudire concluye: “Vemos muchas posibilidades de mejorar la velocidad, la precisión, la fiabilidad y la funcionalidad de las impresoras 3D a través del software. Este es un área muy virgen en el mundo de la impresión 3D. Nuestro objetivo es eliminar los pasos de prueba y error. Queremos una impresora tan inteligente y autoconsciente que optimice su propio comportamiento para conseguir piezas de alta calidad sin sacrificar la velocidad. Este es sólo nuestro primer paso en esa dirección”. Puedes encontrar más información AQUÍ.

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