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Node, avanzando en el diseño acústico gracias a las tecnologías de impresión 3D

Publicado el noviembre 24, 2020 por Alicia M.

Con sede en el Reino Unido, Node es la visión de los diseñadores industriales Ashley May y David Evans para aportar una nueva relevancia al audio de alta calidad. Los diseñadores desarrollaron su altavoz debut Hylixa para explorar nuevas oportunidades en diseño acústico. Rápidamente se dieron cuenta de que las tecnologías de impresión 3D ofrecían muchos beneficios en términos de diseño y rendimiento. Así, el altavoz Hylixa no solo se ve diferente, sino que también suena diferente. Aunque es bastante pequeño y estéticamente agradable, funciona como un altavoz de caja grande. Estábamos interesados ​​en saber más sobre el proceso de diseño y producción detrás de Hylixa, así que hablamos con Ashley May, quien está detrás de la visión de la empresa.

3DN: ¿Puedes presentarte y contar tu vínculo con la impresión 3D?

Node surge de la visión de David Evans y la mía, para explorar nuevas oportunidades de diseño acústico explotando la fabricación aditiva en todo su potencial. Esta investigación comenzó hace más de 3 años, pero en realidad nuestra relación con la tecnología 3D se remonta a más de una década. Dirigimos una consultoría de diseño e innovación de productos llamada Studio17, que todavía supervisamos hasta el día de hoy.

Ashley May

Históricamente, hemos utilizado la impresión 3D como una herramienta de creación de prototipos en el desarrollo productos para la fabricación en masa a través de nuestro negocio de consultoría. Si bien es perfectamente útil para la creación de prototipos, siempre supimos del mayor potencial de la  impresión 3D para piezas de uso final que reescriban completamente el libro de reglas de lo que es posible.

3DN: ¿Puedes decirnos cómo se fundó Node Audio? ¿Cuál es su misión?

En la búsqueda de la conveniencia, de alguna manera hemos perdido la conexión emocional con nuestra música favorita. El sistema de alta fidelidad tradicional se ha evaporado de la cultura dominante, a la reserva de los llamados «audiófilos», y tan vastas franjas de la sociedad nunca han escuchado realmente su música de la forma en que se pretendía.

En esencia, Node surge para que las personas redescubran su música favorita de una manera que nunca antes habían escuchado y brindan una nueva relevancia al audio doméstico de alta calidad. Nuestra investigación ha demostrado que al explotar la fabricación aditiva y los nuevos principios acústicos, podemos ofrecer el mayor realismo musical, sin el volumen o la complicación que aporta un gran sistema de alta fidelidad esotérico. Nuestro objetivo es crear productos que definan categorías que trasciendan la «alta fidelidad» y que sean obras de arte por derecho propio.

Node existe para aportar una nueva relevancia al audio de alta calidad | Imagen via Node Audio

3DN: ¿En qué se diferencia el altavoz HYLIXA de otros altavoces? ¿Cuál fue el proceso de diseño?

Hylixa es nuestro altavoz debut y es realmente una expresión de lo que es posible al maximizar todas las facetas del diseño acústico. Las cajas de altavoces tradicionales son limitadas acústicamente. Sus paneles planos y bordes cuadrados afectan negativamente al sonido. Nuestros oídos son especialmente sensibles a este efecto, especialmente en la región vocal, por lo que los altavoces Hylixa cuentan con una carcasa pequeña y redondeada que reproduce la firma sonora de una cabeza humana. Al eliminar la coloración vocal que imparte una caja de altavoz grande, mejoramos la inteligibilidad y el realismo, aunque al hacerlo, potencialmente limitaremos el rendimiento de los graves.

Por lo tanto, nuestra solución aprovecha una guía de ondas acústicas conocida como línea de transmisión. Esta larga vía acústica absorbe las frecuencias más altas, emitiendo solo las frecuencias más bajas para mejorar la salida de graves del altavoz. Nuestro diseño patentado enrolla este camino dentro del cabezal del altavoz en un tipo de hélice, de ahí el nombre Hylixa. Esta compleja geometría interna no se puede mecanizar, fundir ni moldear, por lo que la fabricación aditiva es la única solución viable para ofrecer esta ganancia de rendimiento.

Hylixa es el altavoz debut de Node | Imagen via Node Audio

3DN: ¿Por qué decidiste optar por el proceso de impresión 3D SLS? ¿Qué materiales usas?

Utilizamos nylon de vidrio fundido con láser en el «cabezal» de nuestro altavoz debido a sus notables propiedades acústicas. Tiene una frecuencia de resonancia naturalmente alta debido a su alto contenido de vidrio, con una sensación casi cerámica. Debido a la total libertad de fabricación que permite el proceso, podemos hacer un uso amplio y seguro del software de simulación de análisis acústico y de estrés para eliminar la coloración acústica. Podemos diseñar superficies planas que puedan resonar, de modo que la estructura no almacene energía vibratoria. Esto permite que las notas musicales comiencen y se detengan como deberían, sin sobresalir.

El proceso SLS es autoportante en la cámara de construcción, por lo que no hay soportes rígidos para quitar una vez que se crea el componente. La geometría interna tortuosa y de difícil acceso se limpia de polvo utilizando herramientas especiales que incluso sinterizamos con láser específicas para la aplicación. La eliminación de polvo se valida comparando los componentes con una referencia y utilizando una cámara endoscópica de «ojo de cerradura».

La cabeza de Hylixa se fabricó con tecnología SLS una vez finalizado el diseño.

3DN: ¿Cómo ves el impacto de las tecnologías de impresión 3D en el diseño y fabricación de productos de consumo?

Las tecnologías 3D progresan constantemente y se están dando grandes pasos para convertirlo en una alternativa real a las técnicas de fabricación más tradicionales. La impresión 3D se destaca cuando los productos o componentes se conciben con total libertad de fabricación, lo que ofrece claras ventajas sobre otros materiales y métodos de fabricación.

Sin embargo, la fabricación aditiva no es una solución milagrosa para la innovación de productos. Aunque no existen los costes de configuración iniciales de otros métodos de fabricación, los precios de fabricación pueden permanecer altos en comparación. Intentamos utilizar los tipos correctos de impresión 3D en las aplicaciones para ofrecer beneficios de rendimiento genuinos o hacer que las piezas individuales sean más funcionales, ahorrando en los procesos de ensamblaje posteriores.

3DN: ¿Cuáles son los mayores obstáculos para integrar la fabricación aditiva en una empresa? ¿Fue un proceso difícil para Node?

El proceso se dividió entre el diseño de productos y procesos. Un gran ejemplo es la cabeza y el cuello del gabinete. Originalmente, la sección del «cuello» de Hylixa estaba integrada en la cabeza redondeada, pero esto requería una gran cantidad de relleno y lijado manual para lograr un acabado de pintura de alta calidad.Nuestra solución fue sinterizar el cabezal de gran tamaño, con el cuello como un componente separado, de modo que el cabezal pudiera girar hacia atrás. Esto proporcionó una mayor calidad de superficie y una consistencia mucho mejores para reducir la cantidad de lijado manual requerido.

Las piernas y el cuello de Hylixa se producen en una máquina HP, utilizando el proceso JetFusion | Imagen via Node Audio

En contraste con el gabinete SLS pintado, el cuello y las patas son un componente negro vibro pulido construido en una máquina HP JetFusion. Contratamos a una empresa especializada en simular la exposición prolongada a los rayos UV y descubrimos que habría un nivel de decoloración del color con años de exposición al sol. Por lo tanto, pulverizamos todos estos componentes con lacas de grado automotriz con inhibidores de UV para mantener su apariencia a lo largo del tiempo. Debemos recordar que todavía no hay muchas empresas que integren componentes aditivos en piezas de uso final tan visibles. Estamos aprendiendo constantemente sobre cómo construir, procesar y tratar estos componentes para garantizar que el rendimiento y los beneficios estéticos que brindan permanezcan durante muchos años.

3DN: ¿Algunas palabras para nuestros lectores?

En un mundo de infinitas opciones de productos, la fabricación aditiva brinda la oportunidad de ofrecer una innovación genuina y diferenciarse de otras marcas. Puede desbloquear notables avances en productos si se libera mentalmente de la fabricación tradicional. Sin embargo, se deben comprender completamente las posibilidades, limitaciones y costes que ofrece cada tipo de proceso, para asegurarse de que su innovación tenga mérito comercial.

La tecnología se está moviendo rápidamente más allá de lo simplemente «inteligente», hacia una producción a mayor escala con un pre y postprocesamiento mejorado. Con eso en mente, aunque Hylixa es la máxima expresión de lo que es posible, sus tecnologías centrales se filtrarán en productos futuros a precios más accesibles, para que más personas puedan disfrutar de su música como debería ser. Puede encontrar más información sobre Node Audio aquí.

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