sábado, 27 de diciembre de 2014

Modelar aluminio en 3D

En esta charla, Julian Longtin, del proyecto FOSScar.
Aunque tiene una historia de desarrollo software, tuvo que cambiarse a algo más sólido por una lesión de la muñeca, y lleva 3 años haciendo impresoras 3D para arreglar coches. En Arkansas, un coche es básiamente una necesidad vital.
Hoy en día para hacer piezas y pasarlas a 3D, se usaba la técnica del "lost PLA" que es un proceso en dos fases, en el que se imprime en plástico, se hace con eso un molde, se derrite el plástico y en él se pone el aluminio fundido. Es un proceso de 30 horas para cada pieza. Este proceso tiene muchas limitaciones, como ser lento, requerir mucha energía y ser poco fiable.
De ahí comenzó a interesarse en otro proceso alternativo. El primero de imprimir aluminio directamente requería tecnologia muy sofisticada.
Su segunda aproximación fue utilizar microondas para fundir el aluminio, siguiendo con la metodología de un molde y una forja de aluminio que derretía el aluminio para luego ponerlo en el molde: es un proceso en el que se usa carburo de silicio que recibe las microondas y se calienta. El molde se hace con perlita y cemento, y está pensado para ser introducido en el microondas. El interior se pinta con el susceptor de carburo de silicio y azúcar que al ser calentado se quema y reacciona bien con el carburo de silicio.
Con eso se puede conseguir un proceso mediante el que el aluminio se funde en 2:40 horas. Pero con ese aluminio fundido no se puede hacer nada si no se encuentra una manera de usarlo.
El siguiente proceso fue encontrar un proceso de conseguir un crisol para fundir el aluminio volviendo al proceso de propano para experimentar, con lo que se pueden usar recipientes de acero, que además se pegan a las impurezas y refinal el aluminio.
El siguiente paso es preparar el molde (negativo), dentro de un tupperware, en ese proceso se usa la prieza de plástico, y espuma de aislamiento para las entradas y las salidas.
En ese proceso se usa también el microondas para compactar el molde y fundir el plástico, lo que hay que hacer en tandas de 15 minutos para quitar toda el agua sin que explote.
Una vez el molde está listo, se entierra en arena y se llena de aluminio procedente de la forja de propano. Toda la parte combustible (la pintura de los embudos de red bull, la cinta adhesiva) se quema, pero en ese momento ya está el aluminio en el sitio adecuado. Este proceso lleva 4 horas desde la parte 3D de plástico hasta que que se se espera a que el aluminio se enfríe, en lugar de días.
La primera aplicacion, por supuesto, es hacer partes de la impresora 3D para pasar la impresora de plástico a aluminio. Hay que tener cuidado que se dimensione al 103% para tener en cuenta lo que se retrae el aluminio al enfriarse.
Todo esto parte de ImplicitCAD como software funcional para definir las partes en 3D, al que hubo que pulir fuertemente hasta que era usable, y con muchos menos "bugs", como el hecho de que no se podían hacer agujeros, poner dientes equiespaciados en una rueda dentada, etc.
Todo esto para conseguir su objetivo: imprimir partes para coches. Tienen dos objetivos. El primero, llamado Alan, es conseguir partes de aluminio para coches existentes.
El siguiente paso (ADA) será construir las redes internas de los coches con principios activos de seguridad segmentada. Todo con licencia TAPR OHL para el hardware y GPLv3 en el software. Incluso tienen el canario que les permite señalar que han recibido notificaciones secretas de las que no pueden hablar..

Todo esto hay que hacerlo con mucho cuidado, ya que en general el uso de propano, aluminio fundido y microondas con esos niveles de energía va a quemar casi cualquier cosa que esté cerca, el vapor de aluminio ataca el suelo, etc.


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