Impresión 3D en el sector automotriz

Aquí puedes encontrar un video de este artículo.

Introducción

¿Sabías qué el sector de la automoción es uno de los sectores que más provecho le saca a la tecnología 3D? Esto se debe a que esta tecnología trae consigo varias ventajas para las empresas automotrices a la hora de la producción de piezas, tales como la reducción de costos, de tiempos y del peso de piezas complejas. Además, en el momento del diseño permite mayor personalización, permitiendo crear experiencias inolvidables para los usuarios. Por ello se espera que en el año 2028 se alcancen las mejores cifras de la impresión 3D en este sector.

Hoy en día empresas como Audi, BMW, Ferrari, Ford, General Motors, Lamborghini, Mercedes, Porsche, entre otras grandes compañías del sector, ya hacen uso de la  impresión 3D. Algunas lo han venido implementado desde hace varios años. Para muchas de estas compañías la impresión 3D significa éxito, e incluso algunas ya han abierto sus propias fábricas para la fabricación de las piezas de sus vehículos. Esto en gran parte se debe a dos razones principales: la  primera es la optimización que este método trae consigo, y la segunda es la facilidad de personalización de las piezas sin dejar atrás características como eficiencia, resistencia,  alta calidad y variabilidad en materiales. 

El día de hoy nos vamos a enfocar en dos empresas como ejemplo de este gran sector. Por un lado hablaremos acerca de BMW y por el otro hablaremos de Volkswagen.

BMW:

Esta empresa inauguró en el año 2019 su primera fábrica de piezas de impresión 3D. Actualmente emplea a 80 personas y tiene alrededor de 50 soluciones de impresión 3D industrial, tanto de polímeros como de metal. La fábrica fue creada con la finalidad de generar prototipos o piezas en series. Tras haberse beneficiado de una inversión de 15 millones de euros, esta empresa también realizará investigación sobre nuevas tecnologías de impresión 3D y la producción sin herramientas. Espera llegar a ser líder en la tecnología para el sector. 

BMW tiene como objetivo principal automatizar todo el proceso de fabricación aditiva, o la mayor parte posible, con el objeto de que sea más viable y económica a largo plazo. Se espera que la producción alcance al menos 50,000 componentes en serie por año, con más de 10,000 piezas individuales y de repuesto. Igualmente se tiene como meta llegar a reducir los costos al 50%.

Hoy en día BMW puede considerarse una de las empresas más importantes en el sector debido a que desde hace 25 años apostó por la fabricación aditiva y con el paso del tiempo ha ido publicando resultados bastante comprometedores. Esta empresa afirmó que para el año 2018 ya había impreso más de un millón de piezas. 

Algo muy importante que se debe resaltar de BMW es que también ofrece un centro de formación para sus empleados de tal manera que estén familiarizados con las máquinas y la tecnología, y de esta forma comprendan sus beneficios y características. 

Volkswagen:

Volkswagen presentó la mítica furgoneta Volkswagen 1962, y la particularidad principal de este automóvil reside en que se acudió a la fabricación aditiva y la inteligencia artificial para el diseño de algunas de sus piezas como el volante, los soportes de espejos e incluso las ruedas. Esto permitió que el peso total de la furgoneta se redujera e igualmente ganara complejidad geométrica.   

Esta furgoneta se lanzó en el marco de la inauguración de su nuevo centro de innovación e ingeniería en California, el cual reemplaza al Laboratorio de Investigación Eléctrica convirtiéndose en el mayor centro de investigación de Volkswagen después del que hoy en día existe en Alemania. Este nuevo centro tendrá grandes cantidades de impresoras 3D con el propósito de satisfacer las necesidades de sus clientes e igualmente cumplir con la innovación.

Las piezas 3D que incluye esta furgoneta buscan principalmente transformar la experiencia del diseño. Sus piezas con formas geométricas innovadoras tienden a dar la impresión de que son extremadamente frágiles pero en realidad llegan a tener el mismo rendimiento que las tradicionales y además reduciendo la cantidad de material usado. Se puede concluir que hoy en día los fabricantes acuden a esta tecnología debido a tres beneficios: reducir el tiempo de producción, reducir los pasos de montaje y ofrecer un automóvil original.

Conclusión

Como ya pudimos ver, hoy por hoy, tanto los fabricantes de automóviles como las cadenas de proveedores hacen uso de la impresión 3D en sus procesos y se espera que se siga implementado este método. Nosotros queremos saber tu opinión así que déjanos saber  en los comentarios qué te parece la aplicación de la impresión 3D en la industria automotriz y si conoces otros casos como los que nombramos anteriormente. 

Para terminar, ¡no olvides que ya tenemos disponible nuestro nuevo sitio web! Allí puedes solicitar tus servicios de impresión 3D en segundos, ¡porque nuevamente está disponible nuestra plataforma de impresión en línea! En ella podrás cargar tus piezas, obtener una cotización rápidamente y pagar inmediatamente, en poco tiempo y desde la comodidad de tu casa o empresa. Si tu pedido se trata de un proyecto especial, de muchas unidades, o piezas muy complejas, te sugerimos que nos lo envíes primero a kondorolabs@kondoro.com.

Esto fue todo por el video de hoy, recuerda que somos Kóndoro, empresa colombiana con más de seis años en el mercado de impresión 3D en Colombia y ofrecemos servicios de impresión 3D, modelado 3D, talleres, capacitaciones, asesorías, fabricación y venta de impresoras y de filamentos. En la descripción del video podrás encontrar nuestras redes sociales, correo electrónico y sitio web. Ten en cuenta que algunos servicios están pausados debido al COVID-19. No olvides que puedes encontrar en la cajita de descripción un link a un artículo en nuestro blog  acerca de este tema, y que también estamos haciendo Lives en Facebook los jueves cada 15 días, ¡no te los pierdas!

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Referencias:

  • https://www.3dnatives.com/es/bmw-centro-fabricacion-aditiva-290620202/#!
  • https://www.3dnatives.com/es/aplicaciones-impresion-3d-automocion-081020202/#!
  • https://docs.google.com/document/d/11nbI1tFl1UAOyjlaTB5Sj5OdAm_8T43clAKYfnXwn7w/edit#

Crédito de la imagen de portada: Photo by Photos Hobby on Unsplash

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Granjas de impresoras 3D

Aquí puedes ver un video relacionado con este artículo.

Cómo bien sabemos, hoy en día la impresión 3D está en auge y en crecimiento. A diario se ven novedades que llevan un ritmo difícil de seguir, y a menudo aparecen decenas y decenas de nuevas marcas que presentan sus propuestas y variantes de las tecnologías aditivas. 

Debido a este gran crecimiento que encontramos la impresión 3D, ésta ya no sólo es la mejor alternativa para el prototipado y el principal aliado de la fase de diseño de productos, sino que también conquista a diario nuevos nichos y oportunidades en la fabricación de equipos y en la producción de piezas finales. 

Ahora quiero saber si en algún momento te has preguntado cómo tener tu propia granja de impresión 3D de escritorio. Antes de continuar quiero que recordemos un poco acerca de lo que es la impresión 3D. Esta tecnología se inventó en la década de 1980 como una tecnología de  creación rápida de prototipos. En ese entonces nadie pensó utilizar impresoras 3D para la producción porque era demasiado costoso, pero hoy en día podemos ver cómo este tipo de impresión se ha vuelto suficientemente rentable como para ofrecer capacidad de fabricación a pequeña y mediana escala.

Granja de impresoras 3D de resina (SLA)

¿Son útiles las granjas de impresión 3D?

Últimamente, las granjas de impresión 3D están generando más expectativa e interés debido a que se cree que ofrecen un enorme potencial a corto plazo, por diversas razones. Una de estas es su bajo costo en la realización de nuevas piezas. Tener una granja puede llegar a ser muy rentable para pedidos con grandes números, debido a que ofrecen una solución muy económica, enormemente productiva, flexible y versátil; básicamente una granja de impresoras 3D nos lleva mental y empresarialmente a estar en “modo producción”.

Ventajas de las granjas de impresión 3D

Hablemos un poco acerca de las ventajas de tener una granja de impresoras 3D:

  1. Aumentaremos la productividad, lo cual nos permitirá obtener nuevos clientes y lograr un posicionamiento dentro del mercado. 
  2. Nos permitirá dedicar todas las unidades a un único pedido o tener varios de forma simultánea, además que nos permitirá hacerlo con uno o con varios materiales diferentes.
  3. En caso de tener un incidente con alguna impresora no se tendrá que detener toda la producción; sólo deberá hacerse en una fracción pequeña de ella pero podremos compensarlo inmediatamente sin comprometer todo el conjunto.
  4. Estas granjas son escalables y desescalables, es decir que pueden aumentar o disminuir  el número según el ritmo de pedidos.

¿Inconvenientes?

Sin embargo, también es importante tener en cuenta que pasar de atender una o pocas impresoras a tener decenas trabajando simultáneamente producirá cambios que multiplicarán el número de microtareas previas a la impresión, durante la misma y después de ella. Por ello es importante que se empiece a revisar la combinación de las impresoras con la robótica y otras tecnologías que permitan agilizar la producción masiva. 

Granjas de impresión 3D en el mundo

Ahora enfoquémonos en algunas de las granjas de impresión 3D más grandes del mundo.

Prusa Printers:

Su creador es Josef Prusa, el mismo creador de la famosa impresora Prusa i3. Josef actualmente se dedica a vender sus impresoras a millares por todo el mundo, es por esto que necesita una granja de impresoras impresionante para alimentar su producción de piezas impresas. 

Voodoo manufacturing: 

Esta es una gran granja muy avanzada. Su dueño se ha preocupado por automatizar tanto el software como el hardware. En su enjambre de impresoras las piezas que se producen están controladas todo el tiempo, y los resultados y la calidad son excelentes debido a su buen manejo. Actualmente están trabajando con un brazo robótico para extraer piezas de manera automática. Esto nos lleva a pensar que posiblemente van a cerrar el círculo completo de la automatización en su granja.

BCN3D:

Es una granja de impresoras 3D en Barcelona. Su fabricante es la empresa española BCN3D, quien realiza las famosas impresoras de doble cabezal. 

En su granja cuenta con alrededor de 63 impresoras tridimensionales que trabajan las 24 horas los 7 días de la semana para producir piezas finales de sus propias máquinas y prototipos de sus productos. Esta granja es muy reconocida y se dice que fabrica más de diez mil piezas al mes.

En ella se utiliza la tecnología IDEX que significa doble extrusor independiente, con la que se duplica la capacidad de producción de las máquinas en comparación con las impresoras 3D de escritorio convencionales. Además ofrece diversos beneficios debido a sus modos de duplicación y espejo para la producción de series cortas de piezas.

Granja de producción de Markforged:

En esta granja se producen diversas piezas industriales. Su creador es Markforget y su granja es una de las más útiles que se pueden encontrar a nivel mundial. Es una gran empresa de fabricación aditiva de propiedad privada, la cual diseña, fabrica y despliega una gran plataforma industrial inteligente para impresión 3D, con software y materiales que permite a los fabricantes imprimir piezas resistentes. Los equipos de esta granja aportan a los clientes piezas con gran valor funcional. 

Esta granja cuenta con las impresoras que tienen las mejores soluciones del mercado en el momento de fabricar y personalizar herramientas a nivel industrial. Además está liberando actualmente a diseñadores e ingenieros de los largos plazos de entrega y grandes costos que se encuentran en los procesos de fabricación tradicionales. 

Las impresoras que se encuentran en esta granja son consideradas máquinas del futuro. 

Hoy en día encontramos diversos videos en internet acerca de esta granja, los cuales te podrán ayudar a aprender muchísimo, así que si te interesa este tema te recomiendo buscar algunos. 

Slant 3D:

Esta granja tiene una visión muy interesante sobre la impresión 3D, y consiste en que las impresoras pueden sustituir a las líneas de inyección de plástico para tiras pequeñas de piezas.

En esta granja se trabaja para hacer la impresión 3D de alto volumen, con alternativas viables y más escalables en comparación con la fabricación tradicional. Allí se desarrollan hardware, software y técnicas que permiten que los dispositivos de impresión 3D produzcan piezas en cualquier volumen. 

En esta granja se producen piezas las 24 horas del día los 7 días de la semana especialmente para empresas estadounidenses. Hay que tener en cuenta que la fábrica principal está en Estados Unidos.

Estas son algunas de las granjas que se encuentran alrededor del mundo, si conoces alguna otra déjanoslo saber abajo  en la cajita de comentarios.

Para terminar, ¡queremos contarte que estamos estrenando sitio web! Vas a poder solicitar tus servicios de impresión 3D más fácil y rápido, ¡porque nuevamente está disponible nuestro cotizador en línea! En él podrás cargar tus piezas, obtener una cotización rápidamente y pagar inmediatamente, en pocos minutos y desde la comodidad de tu casa. Si tu pedido se trata de un proyecto especial, de muchas unidades, o piezas muy complejas, te sugerimos que nos lo envíes primero a kondorolabs@kondoro.com.

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Fuentes

https://bitfab.io/es/blog/granjas-impresion-3d/

http://imprimalia3d.com/noticias/2019/06/26/0011088/granja-impresoras-3d-bcn3d-fabrica-m-s-diez-mil-piezas-al-mes

http://www.teamblock3d.com/2019/09/13/las-granjas-3d/

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¿Cómo incorporar la impresión 3D en mi empresa?

Sin importar la industria a la que pertenezcas, es muy probable que ya hayas escuchado acerca de la impresión 3D, y quizás desde hace un buen tiempo. Y te preguntarás, ¿eso cómo se utilizará? ¿Cómo podría incluirlo en mi trabajo? ¿O en mi empresa? ¿Será que me sirve de algo? ¿Me ahorrará algo de tiempo o de dinero? Bueno, la respuesta depende mucho de dos factores: la industria a la que perteneces, y los problemas o necesidades que tengas. Es necesario entender muy bien las problemáticas o contextos en los que te encuentras para saber si es posible incorporar la impresión 3D en alguna parte del proceso productivo. Y allí es donde entramos nosotros para asesorarte.

Seguramente has visto también noticias impactantes del tipo: “Construyen 20 casas en un fin de semana con una impresora 3D de 34 metros de largo”, o “reconstruyen el rostro de una persona con cáncer usando la impresión 3D”, y te preguntarás, “¿eso está a mi alcance?”, “¿Será muy costoso?”, “¿A quién podré recurrir?”. Bueno, en ese aspecto también podemos darte luces y guiarte acerca del proceso a seguir.

Nos interesa que comprendas cómo al usar la impresión 3D puedes agilizar tus procesos, y cómo una impresora 3D podría ser muy útil en tu empresa. Podemos analizar en qué sección del proceso productivo podría incorporarse y qué conocimientos y herramientas deberías tener en tu compañía o negocio para comenzar a usarla.

Para usar la impresión 3D lo primordial es entender el problema o necesidad que tienes. Vamos a poner algunos casos:

  • Deseas incluir la impresión 3D en tu institución educativa, pero no sabes cómo usar una de esas máquinas, ni en qué materias, ni para cuántos alumnos alcanza, ni qué otras herramientas necesitas. Podemos asesorarte en este caso. Podemos darte una perspectiva realista del tiempo y cantidad de material necesario para incluir la impresión 3D en cada materia, qué actividades pueden realizarse y cómo pueden articularse con el plan de estudios que ya está establecido, así como instruir a los profesores en el manejo de la impresora.
  • Trabajas en una empresa que fabrica algún objeto, y constantemente necesitan repuestos para una máquina, pero los repuestos son costosos o se tardan mucho en conseguirlos. Con que nos traigas uno de ellos es suficiente para determinar si podemos replicarlo y te podemos explicar todas las restricciones que implica fabricarlo por impresión 3D (precisión y resistencia, sobre todo)
  • Trabajas en una constructora o una empresa de arquitectura, y deseas innovar en el mercado presentando maquetas impresas en 3D. Tan solo con los archivos que usas para los renders, con unas pequeñas modificaciones, es suficiente para fabricar las maquetas.
  • Tienes una tienda de disfraces, y quieres ofrecer productos personalizados en temática y tamaño, como máscaras, por ejemplo. Nuevamente, podemos convertirnos en tus aliados, ya que tan solo con una imagen de la máscara que deseas y el tamaño del rostro de la persona podemos fabricarla en cuestión de unos pocos días. Esto implica que puedes ofrecer productos sin necesidad de tenerlos en stock, solo los fabricas cuando te los compran.
  • Trabajas en la industria del calzado, y quieres probar un nuevo diseño antes de pasar a producirlo por miles o millones de unidades. En ese caso, con el archivo 3D podemos asesorarte para imprimirlo en diversos materiales y que pruebes su funcionamiento en un zapato real.
  • Trabajas haciendo moldes, ya sea para velas, piezas mecánicas, ornamentales, estatuas, etc., y quieres hacer pieza bastante compleja pero no tienes el tiempo o el conocimiento. También podemos asesorarte, pues a partir de fotos, bocetos, planos o una pieza física, podemos hacer el modelo 3D (el archivo en el computador) y luego a partir de él realizar la impresión 3D. Participas de todo el proceso de fabricación, desde la generación del archivo hasta la fabricación de la pieza.

Ten presente que, dependiendo de la pieza y su funcionalidad, es factible que podamos fabricar como tal el producto final, y no prototipos, y esto seguramente te ahorrará tiempo y dinero o te permitirá ofrecer un diseño completamente nuevo, único y personalizado. Podemos incluso dar color y acabados artísticos especializados a las piezas. Todo depende de la necesidad que tengas, el tiempo de entrega que nos indiques y el presupuesto.

¿Trabajas en una empresa en la que quieren comenzar a usar la impresión 3D? O ¿Quieres implementar la impresión 3D en tu tienda o negocio? Recuerda que somos tus aliados.

Nosotros queremos asesorarte, porque si a ti te va bien, a nosotros nos va bien.

Kóndoro: imagínalo, nosotros lo fabricamos.

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La importancia de la primera capa en una impresión 3D

La importancia de la primera capa en una impresión 3D

La primera capa de una impresión 3D es determinante para el resto de la pieza.

Es casi seguro que si aquella queda mal, la impresión fallará. La primera capa no puede quedar ni muy pegada a la cama, ni muy suelta. En el primer caso, cuando la primera capa queda muy pegada, lo cual se nota porque las líneas de filamento quedan aplastadas y muy esparcidas, el problema no ocurrirá durante la impresión, sino luego de esta, cuando se quiera despegar la pieza. Debido a que la primera capa queda muy pegada, pueden suceder varias cosas: la pieza se rompe al despegarla; se puede romper el vidrio; o se puede despegar la pieza pero quedar la primera capa pegada a la cama, lo cual estropea igualmente la pieza.

Si por el contrario la primera capa queda apenas adherida al vidrio, los problemas sí pueden surgir durante la impresión. Puede por ejemplo ocurrir el efecto de warping, que significa que los bordes de la base de la pieza se comienzan a curvar hacia arriba, y la pieza prácticamente se echa a perder. O también puede ocurrir que la pieza se despegue durante la impresión.

Por estos motivos, es necesario prestarle mucha atención a la primera capa de una pieza, imprimirla más lento que las demás, hacerla a una altura de capa generosa – no importa si la pieza se imprime a 0.1, 0.2 o menos, es mejor hacer una primera capa gruesa para que haya buena sujeción, usando por ejemplo 0.3 mm de altura de capa– y estar atento de que no vaya a ocurrir una obstrucción de filamento, ya que esta capa y en general las capas sólidas pueden presentar este problema debido al alto flujo de plástico que se genera.

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Espías, riesgos e impresión 3D.

Robando modelos con ingeniería inversa.

La seguridad en la impresión 3D es un asunto importante cuando se trata de crear prototipos para proyectos originales llevados a cabo por empresas o equipos de investigación, es por esta razón que los archivos necesarios para el trabajo de impresión (los G-Code), están cifrados y es una tarea difícil poder violarlos por mucho trabajo que un hacker haga en ellos. Pero, ¿habías imaginado que los sonidos que produce una impresora 3D durante el proceso son una posible fuente indeseada de información para espías tecnológicos?

Pues sí, los sonidos que produce una impresora 3D, son muy característicos de este tipo de tecnología y por ello, así como es posible hacer que la impresora produzca el sonido de cualquier canción imaginable con un patrón de movimientos, también es posible obtener mucho más que un esbozo del objeto que se está imprimiendo con tan solo grabar todos los sonidos que el aparato haga durante su funcionamiento.

Lo anterior no es una especulación, el profesor Mohammad Al Faruque, es el líder de un grupo de investigación denominado Advanced Integrated Cyber-Physical Systems de la “Universidad de California, Irvine” el cual, junto con un equipo de investigadores, demostraron que con un Smartphone, o cualquier dispositivo con capacidad de grabación de audio, se puede recoger información bastante precisa acerca de la dirección y cantidad de movimientos que ha realizado una impresora 3D, para ser procesados posteriormente y obtener mediante ingeniera inversa la forma del objeto en cuestión, dejando en claro que se puede robar propiedad intelectual, información confidencial o cualquier clase de información que representen las figuras impresas.

El equipo ha realizado algunas pruebas obteniendo modelos que mantienen una similitud de hasta el 90% con respecto al objeto original. Esto es grave para empresas que quieran conservar en secreto los prototipos de sus productos antes de ser lanzados incluso como conceptos.

El modelo de ataque acústico es como se ha descrito la filtración de la información:

Como se ha dicho antes, todo inicia con la grabación de los sonidos, pero la parte que revela todos los secretos es el “aprendizaje automático”, o aprendizaje de máquina. Esto quiere decir que el atacante deberá desarrollar algoritmos capaces de predecir el comportamiento del cabezal, a partir de la información no estructurada, para descifrar en qué coordenada se realizaron los movimientos, basados en la frecuencia de onda que haya presentado el sonido en cada instante de tiempo. Posteriormente se obtiene el G-Code con las instrucciones que debe seguir la impresora 3D y con ello, es posible obtener una copia 90% acertada del objeto impreso originalmente.

Al Faruque ha advertido que en la mayoría de empresas que manejan este tipo de tecnología, no se monitorea ni a los empleados encargados de la impresión ni a los que frecuentan el área, por lo que obtener las grabaciones es relativamente fácil y si esto llega a suceder, las empresas víctimas se verían gravemente comprometidas tanto intelectual como económicamente, convocándoles grandes pérdidas, al mismo tiempo que las empresas de impresión pierden confianza ante los clientes, cayendo en una potencial amenaza de espionaje corporativo e incluso espionaje gubernamental en casos donde el Estado esté involucrado en el proceso de impresión 3D.

-“No hay manera de proteger estos sistemas de un ataque de este tipo hoy en día, pero posiblemente habrá manera en el futuro.”- dice el profesor Mohammad Al Faruque.

El equipo explica que el problema fue planteado durante el verano de 2015, aun cuando la seguridad no era el área de su interés, pues ellos trabajaban en la relación entre el flujo de información y energía.

El profesor Al Faruque hace énfasis que como la ley de la conservación de la energía indica, esta no puede ser destruida, es decir, no puede desaparecer simplemente, pues lo único que sucede es que se transforma en otro tipo de energía, es sus propias palabras:

– La energía electromagnética (se transforma) en energía cinética, por ejemplo. Algunas formas de energía se traducen en otras significativas y útiles; otras se convierten en emisiones, que pueden revelar involuntariamente, información secreta- ”

Así fue que llegaron a la conclusión de que seguir sobre este análisis aportaría un trabajo sobre seguridad muy útil para la Universidad de California Irvine, para muchas agencias de seguridad y para todos los tecnólogos interesados en la impresión 3D.

La manera en que dieron a conocer mundialmente su investigación fue presentándola al público el 14 de abril de 2016, en Viena, Austria, en la Conferencia Internacional sobre Sistemas de Ciberfísicos, exponiendo al mundo, la importancia de proteger el sonido que provocan las impresoras 3D al trabajar.

Por último, se plantean algunas posibilidades para resguardar la información, desde ideas ya realizables como la adición de ruido blanco a la impresión para que dificulte su interpretación, hasta la construcción de nuevas impresoras que no emitan sonido alguno al imprimir.

Cualquiera de ellas tendrá que ser bastante analizada, pues con la primera, la seguridad sigue sin garantizarse ya que implementando al modelo de ataque acústico una etapa de filtrado adaptativo con algoritmo LMS o RMS, sería factible nuevamente tener el sonido original emitido, incluso con redes neuronales con aprendizaje artificial se obtendrían resultados satisfactorios para el espía.

Crear una impresora que no emita ruido, por otra parte, requiere de un tiempo de desarrollo que deja el problema descubierto a mediano plazo, por lo que las soluciones inmediatas son evitar la cercanía de cualquier clase de dispositivo con capacidad de grabación con la impresora, o aislar el ruido manteniendo las impresoras lejos y evitar el contacto con cualquier persona que no tenga que estar estrictamente en al área de impresión.

Los delitos del futuro son cada día más reales, y la seguridad es un tema que avanza tan vertiginosamente como la tecnología misma, por eso se ha convertido en un campo con tanto potencial, pero con mucho riesgo si no se obtienen los resultados esperados.

Por ahora, queda reflexionar qué otras amenazas inesperadas surgen del simple descuido humano, del ingenio que se aprovecha de las vulnerabilidades o de los detalles pocas veces percibidos como importantes.

Para conocer la investigación presentada por el equipo de la Universidad de California, Irvine, ver el siguiente video:

Ver ” Acoustic Side Channel Attack – Additive Manufacturing (3D-Printer) ” en YouTube: https://www.youtube.com/watch?v=DlOHnp_gpGs

Escrito por Mario Alberto Aguilar Olea.

Para mayor información relacionada con Advanced Integrated Cyber-Physical Systemsvisita: http://aicps.eng.uci.edu/

Video “Acoustic Side Channel Attack – Additive Manufacturing (3D-Printer)” perteneciente al canal de YouTube AICPS.

Figura 1: Obtenida de la página de Kóndoro, sección Galeria,/Prototipos. https://kondoro.com/galeria/

Figura 2: Obtenida del video ” Acoustic Side Channel Attack – Additive Manufacturing (3D-Printer) ” en YouTube: https://www.youtube.com/watch?v=DlOHnp_gpGs

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Tipos de enmallado – Fill Pattern- en impresión 3D

Tipos de enmallado – Fill Pattern– en impresión 3D

En la impresión 3D podemos hablar de varios tipos de software que son fundamentales. Está el software que 1) nos permite modelar en el computador, está aquel que 2)controla la impresora y que se encuentra almacenado en el controlador de la misma (por lo general una placa arduino, y este software es llamado firmware), está el que 3) nos permite comunicarnos con la impresora desde el computador (como Repetier, Pronterface, CURA, etc.) y finalmente está el que 4) realiza la operación fundamental de la impresión 3D, que es el slicing tajado de la pieza y el cálculo de los movimientos de los motores.

Uno de estos software de slicing es Slic3r, que es un software open source (como la mayoría de herramientas del mundo maker). Una de las múltiples opciones de este software es la generación de diferentes tipos de enmallado o fill pattern, es decir, la forma como rellena una pieza para darle una determinada densidad.

Slic3r nos ofrece ocho tipos de patrones de relleno, que son:

  • Rectilinear:
  • Line
  • Concentric
  • Honeycomb
  • 3D honeycomb
  • Hilbert Curve
  • Archimedean chords
  • Octagram spiral

Es posible que estos distintos tipos de enmallado tengan efectos diferentes en las características mecánicas de la pieza. Sin embargo, hay poca documentación al respecto, así que la elección entre uno y otro la mayoría de las veces está guiada únicamente por la estética. También es necesario tener en cuenta que algunos de estos patrones toman más tiempo en imprimirse que otros. En la mayoría de las ocasiones, el enmallado que se usa es el honeycomb.

También es necesario mencionar que no con todos los tipos de enmallado se puede alcanzar una densidad del 100%. Por ejemplo, con el enmallado tipo honeycomb no es posible, pero con el line sí. Y también es interesante saber que se pueden usar estos enmallados, a excepción de honeycomb3d honeycomb y line para hacer las capas sólidas (es decir, las capas inferiores y superiores de la pieza, que son las que quedan a la vista) de una pieza.

Para terminar, la siguiente imagen muestra una misma pieza impresa con los diferentes tipos de enmallado:

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Parámetros que se pueden modificar en una impresión 3D

Parámetros que se pueden modificar en una impresión 3D

En otros artículos ya hemos hablado de la altura de capa -layer heigh-, la densidad -fill density- y el tipo de enmallado -fill pattern- en un impresión 3D, parámetros fundamentales a la hora de imprimir una pieza. Sin embargo, los software de slicing ofrecen una cantidad increíble de opciones para modificar al momento de imprimir. Y es sobre algunos de estos parámetros un poco desconocidos, específicamente de Slic3r,  que vamos a hablar ahora, porque es importante que los usuarios de esta tecnología sepan que opciones existen y de esta manera puedan fabricar de la mejor manera posibles sus piezas.

First Layer heigh: determina la altura de la primera capa de la pieza, que puede ser diferente al resto de las demás. Normalmente es mayor que el resto de capas.

Vertical shells/perimeters: determina el número de perímetros (paredes) que tendrá la pieza. Se trata del número de capas laterales de la pieza. Por lo general se usan 2.

Horizontal shells/solid layers – Top y Bottom-: son las capas sólidas que van arriba y abajo de la pieza y cubren el enmallado. Son muy importantes para la calidad final de la pieza.

Top/bottom fill pattern: se trata del tipo de enmallado usado para las capas sólidas superiores e inferiores, el cual puede ser diferente al usado para el resto de la pieza.

Skirt: se trata de una serie de capas que se hacen antes de comenzar a imprimir la pieza, y que la rodean a una cierta distancia. Se utiliza para verificar que el filamento está saliendo con la presión suficiente y para limpiar el hot end.

Brim: consiste en hacer más ancha la primera capa con el objetivo de conseguir más superficie de agarre a la cama.

Raft layers: son unas capas que se realizan antes de la primera capa, con el objetivo de evitar el warping. Es necesario tener en cuenta que luego de la impresión deben retirarse estas capas, y en ocasiones no es sencillo y la pieza puede resultar afectada.

Slic3r cuenta con muchas más opciones relacionadas con la impresión de los perímetros, la posición de inicio de cada nueva capa, el tipo y forma de relleno (ya sea para acelerarlo o ralentizarlo), generar material de soporte, modificar las velocidades de impresión, usar más de un extrusor y definir las tareas de impresión que cada uno debe efectuar (uno hace perímetros, otro relleno, etc), definir el diámetro del filamento, la temperatura de impresión de la primera capa y de las demás, la temperatura de la cama para la primera capa y para el resto, entre otros.

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Cómo diferenciar entre ABS y PLA

Cómo diferenciar entre ABS y PLA

En ocasiones tenemos filamentos de material desconocido, ya sea porque los teníamos guardados, o nos los regalaron, o cualquier otro motivo. El principal problema de esta situación es que si no sabemos el tipo de material, no sabemos a qué temperatura debemos extruirlo. Esto se puede averiguar directamente en el extrusor, variando la temperatura y extruyendo poco a poco, pero corremos el riesgo de que algo le pase a la impresora, como que se tape el hot end, por ejemplo.

Así que sería útil poder averiguar el tipo de material de alguna otra manera. Nosotros nos dimos a la tarea de al menos identificar alguna diferencia entre el PLA y el ABS, que son los polímeros más utilizados, y encontramos un método para identificarlos rápidamente.

Únicamente se necesita un encendedor. Se quema un extremo del filamento, y se observa su comportamiento.

Si se trata de ABS, surgirá una llama grande, humo negro – sin importar el color del filamento-, comenzará a oler fuertemente a plástico quemado y quedarán partículas quemadas flotando en el aire

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Burning and reconizing ABS by its odor

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Si se trata de PLA, apenas si se verá la llama, no saldrá humo, y el filamento comenzará a derretirse lentamente.

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Buning and recognizing PLA by its odor and flame

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30 Tips para imprimir en 3D

30 Tips para imprimir en 3D

¡Hola compañeros makers! En este artículo vamos a hablar sobre algunos tips y consejos acerca de la impresión 3D que hemos aprendido con el transcurrir del tiempo, con muchas pruebas que hemos hecho, con grandes errores, y también leyendo y escuchando a otras personas.

Así que toma nota, y trata de tener los siguientes elementos a la mano al momento de imprimir:

1. Laca para cabello. Nosotros usamos una amarilla, marca Duvy Class (ojo, no es publicidad, jajaja, no tenemos acciones en esa empresa, solo que lo decimos porque hemos tenido buenos resultados), la cual aplicamos sobre el vidrio, para que las piezas se peguen bien. Hemos probado con otras lacas, pero han surgido problemas como que las piezas se pegan mucho al vidrio, y al retirarlas se dañan, o que por el contrario no se pegan bien, y a la mitad de la impresión se despegan. También optamos por la laca en lugar de la cinta kapton o cinta aislante azul, porque es más barata, más fácil de aplicar y más fácil de retirar (sale con agua)

2. Luego de que una pieza se termina de imprimir, si usaste cama caliente, deja que se enfríe, y ella misma se va despegando. Luego de unos 10 minutos, ya se puede sacar fácilmente con la mano, o si no, con el bisturí. Te das cuenta que la pieza ya está lista para retirar porque está fría, y porque en el transcurso de esos 10 minutos escuchaste cómo iba crujiendo al despegarse.

3. No existe una cantidad máxima de laca que pueda echarse sobre el vidrio, eso lo determinas tu. Pero sí ten cuenta que la laca va formando capas extra, lo cual puede impedir que el filamento salga correctamente del hotend, pues la distancia éntre el nozzle y el vidrio se va disminuyendo debido al exceso de laca. Así que cuando ya veas muy sucio el vidrio, lávalo.

4. Si usas vidrio sobre tu cama caliente, es buena idea tener al menos dos vidrios, de tal forma que cuando acabas una impresión, no dejas que se enfríe la cama caliente sino que retiras el vidrio con la pieza, colocas el otro, y comienzas a imprimir nuevamente. Esto te ahorra tiempo, pues la cama caliente se tarda bastante en calentarse (como 10 minutos, a comparación de los 2 o 3 que tarda el hotend), y también representa algún ahorro en energía eléctrica (y en la cuenta de tu luz), porque la cama consume más energía cuando se está calentando que cuando ya está caliente y únicamente mantiene la temperatura.

5. Un bisturí, para retirar las piezas de la cama caliente. Nosotros usamos vidrio sobre ésta última, así que con el las piezas salen fácil, y además puedes aprovecharlo para limpiar los pedazos de material que hayan quedado pegados al vidrio. ¡OJO!, pues si usas cinta kapton o cinta aislante azul sobre el vidrio, usar el bisturí puede causar daños. En esos casos casi que el bisturí ni se necesita, pero te puedes ayudar de él para levantar un pedazo de la pieza y luego sí retirarla con la mano.

6. Una pinza o un cortafrío, para retirar el filamento que sale del hotend cuando éste empieza a calentarse. Siempre sale un poco de filamento cuando uno enciende la impresora, y dejar que se pegue al hotend es mala idea, pues el plástico se termina quemando y torna negro el hotend. Además del aspecto estético, este plástico quemado podría llegar a taparlo.

7. Una de las primeras cosas que debes hacer cuando tengas tu impresora, es colocar el rollo de filamento sobre algún carrete o tubo, de tal modo que el filamento se desenrolle fácilmente y sin enredarse. Nos pasó muchas veces que, teniendo el rollo de filamento a un lado de la impresora, sin ningún carrete o tubo para que pudiera girar, la impresión fallaba debido a que nos íbamos y dejábamos la impresora sola, y en algún punto el filamento se enredaba y el extrusor no lo podía jalar. Dejar una impresora sola requiere de bastante experiencia, necesario imaginarse todo lo que pueda salir mal.

8. Dependiendo del modelo de impresora que compres o que hayas construido, ten presente siempre sus limitaciones físicas. Por ejemplo, nosotros tenemos varias Prusas iteración 2, y debido a su estructura triangular, el extrusor puede llegar a estrellarse con alguna de las varillas, ya sea cuando está imprimiendo, o cuando termina la impresión, pues el carro retorna el origen, y si está muy alto (debido a una figura alta), pues se va a chocar con las varillas.

9. Antes de comenzar una impresión, es bueno que extruyas un poco de filamento, de tal forma que cuando la pieza comience a ser impresa, el filamento salga desde el principio. Si no lo haces, tal vez la primera capa de la pieza (o más, si es muy pequeña), queden con poco filamento. Esto sucede porque muchos hotend deben llenarse internamente de filamento para que la presión comience a hacerlo salir.

10. Si durante una impresión deja de salir filamento repentinamente, verifica que el extrusor sí esté jalando. Si no, las causas pueden ser: los tornillos del extrusor se aflojaron, así que toca apretarlos; el filamento tiene una sección de mayor diámetro que no cabe por el hotend, así que lo mejor es pausar la impresión, sacar el filamento y cortar esa parte más gruesa, para luego volver a insertar el filamento en el hotend; el driver del extrusor está fallando, porque ya se dañó o por sobrecalentamiento (por eso es recomendable ponerle disipadores a los drivers, y si es posible, ventilación directa); o finalmente, porque el filamento se enredó y el extrusor no puede jalar.

11. Una lima de uñas, o lija. Son útiles para quitarle pequeños imperfectos a las piezas, o para darles un mejor acabado en general. También se usan para el lijar el hueso duro.

12. Cloruro de metileno, para pegar piezas o darles una textura lisa o brillante.4

13. Pinceles, para echar el cloruro de metileno.

14. Jeringas pequeñas, para echar también el cloruro.

15. Frascos de vidrio, para echar el cloruro. Es bueno tener de varios tamaños, incluso algunos grandes donde se puedan sumergir grandes piezas.

16. Un embudo también de vidrio, para poder transpasar de recipiente el cloruro.

17. Hueso duro (también conocida como macilla para autos), que sirve para dar un acabado liso y suave a las piezas. Útil sobre todo para piezas grandes.

18. Una espátula, para poder aplicar el hueso duro. Además de esto, cucharas y vasos desechables, para poder revolver y preparar dicho material.

19. Un calibrador puede llegar a ser útil para medir las piezas terminadas, y verificar que quedaron con las dimensiones correctas.

20. Una báscula pequeña, útil para pesar cuánto queda de filamento, o cuánto pesa una pieza.

21. Un recipiente donde puedas echar todos los residuos de impresión, o piezas malas. En algún momento los podrás reciclar.

22. De vez en cuando limpia tu impresora, apriete tornillos, quite el polvo y échale aceite a los ejes y varillas.

23. La primera capa de la impresión es la más importante de todas. Si ésta queda mal, lo más probable es que la pieza se despegue en cualquier momento. Así que la distancia entre el nozzle y el vidrio es muy importante.

24. Para determinar la distancia adecuada, fíjate que la primera capa salga como aplastada contra el vidrio, pero sin llegar al límite de que el filamento no pueda salir. Se debe ver el filamento, no una medio marca del mismo.

25. No es buena idea dejar el hotend encendido con filamento adentro por mucho tiempo y sin extruir nada, porque el filamento se va derritiendo poco a poco, aumenta su diámetro, y luego no puede ser extruido, por lo que toca sacar el filamento y cortarle ese pedazo. Por eso siempre que se tenga el hotend prendido con filamento puesto, es necesario estar extruyendo.

26. Cuando un soporte de una pieza se cae, prácticamente se puede decir que la pieza se dañó. Una opción es repetir la pieza desde el punto donde quedó, pero eso implica medir dónde quedó la pieza, cortar el modelo 3D en ese punto, y comenzar a imprimir de nuevo. A veces no funciona, porque los programas que cortan objetos dejan dañado el archivo STL, y hay problemas al utilizar el slicer.

27 Es necesario aprender a reaccionar en medio de una impresión. A veces toca pausarla, cambiar el filamento, o comprobar que sí está saliendo, o cualquier otra cosa, y esto toca hacerlo rápido, de manera precisa, y sin tensionarse.

28. Es útil tener la impresora conectada a una UPS, pues da un margen de tiempo para terminar una pieza en caso de que haya un corte de energía eléctrica.

29. Es igualmente útil imprimir las piezas desde la SD de la impresora, pues no estás sujeto a la velocidad de tu computador, ni a riesgos como que se apague, se trabe, se reinicie por actualizaciones, y un sin fin de posibilidades más.

30. Finalmente, si estás imprimiendo desde el computador y no desde la SD, no es buena idea manipular el software de impresión, como Repetier, CURA o Pronterface, ni el slicer, como Slic3r, Skeinforge o CURA, durante una impresión, pues hacen lenta la comunicación con la impresora, y uno ve como cuando hace algo en el software, la impresora para durante unos instantes, lo cual puede ocasionar fallas en las instrucciones recibidas (que se salte una),y por tanto que se dañe la pieza que se está imprimiendo. Si quieres hacer la prueba, mueve el objeto 3D en el software durante una impresión, y verás como la impresora se traba a veces.

Seguramente hay muchas más sugerencias y tips al momento de imprimir una pieza. Las anteriores son la mayor parte de las que hemos aprendido hasta ahora, pero obviamente estamos atentos a lo que ustedes nos puedan decir con base en sus experiencias.

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