En Formfutura siempre hemos sido firmes partidarios de la idea de que la impresión en 3D no sólo debe utilizarse para fabricar objetos bellos como jarrones, juguetes y objetos de recuerdo o prototipos utilizando nuestros filamentos industriales. Creemos que la impresión 3D es y seguirá siendo un gran paso adelante para aliviar las necesidades de los menos afortunados. Imprimir en 3D sus propias piezas protésicas desde la comodidad de su casa por una fracción del coste es uno de los pilares que impulsan y seguirán impulsando el movimiento de la impresión en 3D.
Para subrayar esta afirmación, empezamos a estudiar qué podíamos hacer con nuestros filamentos. Pronto encontramos la fantástica organización “ Enabling The Future “que se dedica precisamente a eso. Impresión en 3D de una línea de manos protésicas hechas especialmente (pero no sólo) para niños. Empezamos a analizar los diseños, pero pronto nos dimos cuenta de que todas las manos tenían un aspecto muy mecánico y se guiaban por la frase “la función por encima de la forma”, lo cual, por supuesto, está muy bien, ya que una mano protésica que tenga un aspecto muy bonito pero no ofrezca ninguna funcionalidad es inútil. Pero entonces encontramos la mano K1. Una hermosa mano antropomórfica que se ajustaba a todos los criterios que queríamos cumplir.
Durante nuestra investigación de la mano nos dimos cuenta de la falta de registros de construcción, manuales o videos de ejemplos de trabajo. Tras nuestros primeros intentos de imprimirlo, pronto descubrimos por qué. Es un objeto difícil de imprimir en el que hay que abordar una serie de dificultades y mirar las fichas técnicas en busca de un material que encaje a la perfección. Este es el recorrido detallado que emprendimos para construir esta hermosa mano, incluidas las piezas que requieren una atención especial y los ajustes de impresión correspondientes en Simplify3D.
Esperamos que este primer blogpost ayude a otros a imprimir con éxito esta mano protésica de diseño fantástico y proporcione algo de consuelo a quienes la necesitan.
La mano K1 de Evan Kuester
Descargue los archivos .stl de la mano K1 aquí
Inicio
Empezamos con un análisis de los componentes que integran el K1:
Tenemos 3 dedos idénticos, 1 dedo meñique, un pulgar, la palma y una pieza de antebrazo. El conjunto se ensamblará sin objetos metálicos. En su lugar, el diseño utiliza tapones impresos que encajan en el lugar donde se encuentran las juntas. Tenemos 5 tapones para los dedos y 2 tapones más grandes que forman la articulación de la muñeca y conectan la mano con la pieza del antebrazo.
La mano se cierra moviendo la muñeca. Ese movimiento provocará tensión en los filamentos transparentes de PPMA que estamos utilizando y la mano se cerrará. Mueva la muñeca hacia atrás, la tensión se aliviará y las bandas elásticas tirarán de la mano para abrirla. No es un diseño muy complejo pero, como siempre, el diablo está en los detalles.
Empezamos utilizando nuestro filamento ApolloX™. Elegimos nuestro ApolloX™ porque es un material muy robusto (para exteriores y automoción), resistente a los rayos UV y a la intemperie, tiene una gran fluidez al imprimir y viene con tecnología zero-warping. Pensamos que este polímero aportaría suficiente rigidez y valor estético para completar la mano de una sola vez. Pero, como todos los entusiastas de las impresoras sabemos, es un viaje.
La compleja coreografía de los ajustes de impresión, la configuración y la capacidad de la impresora, el conocimiento de los materiales, el diseño 3D y la experiencia práctica necesaria para producir impresiones de primera categoría es un hueso duro de roer y, aunque la ApolloX™ proporcionó unos resultados preciosos, el plástico en sí no fue lo suficientemente resistente como para aguantar durante nuestra fase de pruebas, ya que sometimos la mano a un estrés importante para asegurarnos de que es tan funcional y duradera como debería.
Para ser más precisos, las paredes de las juntas son muy finas para ofrecer un gran aspecto estético. Pero incluso con un relleno del 100% se rompían al levantar objetos pesados o realizar movimientos extremos y rápidos. Por suerte, tenemos unos 20 materiales en nuestra cartera de filamentos, así que nos sumergimos en las hojas de datos para encontrar un material que proporcionara aún más resistencia: nuestro filamento de ingeniería basado en ABS de calidad industrial llamado TitanX™.
Aquí hay algunas fotos de la impresión de la K1 con el ApolloX ™ y los ajustes de impresión que utilizamos en S3D para llegar a esta etapa (estas son todas las piezas sin tratar que vinieron directamente de nuestra impresora Lulzbot Taz-5):
Quedamos muy satisfechos con la calidad de impresión y la capacidad del filamento para reproducir incluso los detalles más sutiles. Incluso las partes difíciles en las que tuvimos que añadir estructuras de soporte dentro de algunas juntas (los dedos tienen juntas que se imprimen en el sitio) salieron perfectas y quitarlas fue pan comido.
La palma necesitaba estructuras de soporte pesadas, ya que se apoya en la bancada de la impresora sólo en algunas piezas pequeñas (especialmente cuando se imprime la mano por encima del 50% de relleno) y empezaría a balancearse hacia delante y hacia atrás. Pero la pieza final tenía un aspecto perfecto y la fuerza necesaria para cerrar la mano era mínima. Su aspecto y tacto (al estrechar la mano de alguien) eran los de una mano humana y no los de una mano robótica o de Terminator, por lo que, desde nuestro punto de vista, este prototipo fue un éxito.
En nuestro próximo post continuaremos nuestro viaje y crearemos la mano utilizando nuestro filamento de ingeniería basado en ABS de calidad industrial llamado TitanX™ para asegurarnos de que la mano no solo tenga un aspecto y un tacto fantásticos, ¡sino que proporcione un aumento funcional real para aquellos que lo necesiten!
Capturas de pantalla de nuestra configuración de Simplify3D (haga clic para ampliar):
Gracias por leer y si tiene alguna pregunta, no dude en escribirnos un comentario a continuación.