Profesor de Departamento de Ingeniería Mecánica, Dipl. Ing. Udo Rheinschmidt es el líder del pionero proyecto cuya principal característica es la rapidez en la impresión 3D y la posibilidad de desarrollar piezas de grandes dimensiones.
Una novedosa iniciativa que combina innovación, tecnología y cuidado del medioambiente se desarrolló en el Departamento de Ingeniería Mecánica (DIMEC) de la Universidad Técnica Federico Santa María. Se trata del nuevo Eco-Fab-Lab, espacio donde se busca crear una gran variedad de productos tanto para uso interno como para servicio a la industria a partir de tapas plásticas recicladas dentro de la misma USM.
Así lo dio a conocer el profesor del DIMEC, Dipl. Ing. Udo Rheinschmidt, quien explicó que el nuevo laboratorio tiene como principal característica la rapidez en la fabricación aditiva de piezas mediante impresión 3D y la posibilidad de desarrollar artefactos de grandes dimensiones.
Lo anterior, debido a la conformación del espacio que está compuesto por un brazo robótico cobot UR5 de 850 milímetros de radio para lograr grandes volúmenes y un flujo de 2 kilogramos de plástico por hora; un brazo compensador marca 3ARM, cuyo propósito es alivianar el peso del cabezal por donde se extruye el plástico que alcanza los 12 kilos, ya que “el brazo robótico sólo soporta 5 kilos”, dijo el profesor; y una trituradora para moler las tapas plásticas. Además, cuenta con un scanner 3D para realizar una copiadora 3D y la posibilidad de, a futuro, unir los cabezales de impresión 3D a robots industriales que existen en el laboratorio CIMA de la universidad, donde se pueden imprimir volúmenes hasta 5 metros de diámetro.
Inicios
Según comentó Udo Rheinschmidt la idea de formar el Eco-Fab-Lab surgió hace un par de años “debido a la lentitud con la que trabajan las impresoras 3D convencionales que para imprimir una pieza pueden demorar días. Para hacer una comparación, una impresora 3D convencional pueden extruir de 0,05 a 0,1 kilogramos por hora, en tanto la nuestra llega a 2 kilogramos por hora, es decir, un factor de hasta 40 veces más rápido”.
Es por esto que el 2019 postuló a fondos internos de la USM para Proyectos de Laboratorios del Plan de Desarrollo 2020, los que ganó. Sin embargo, llegó la pandemia y el profesor tuvo que conseguir todas las piezas con ciertas dificultades por la contingencia y, asimismo, buscando las mejores alternativas en cuanto a precios.
De esta forma, con el apoyo de memoristas finalmente el año pasado logró montar el laboratorio y en la actualidad se logró la puesta en marcha y encuentran desarrollando las calibraciones necesarias para iniciar la producción de piezas.
Reciclaje
Pero no todo se trata de tecnología en el Eco-Fab-Lab, ya que el proyecto tiene una parte muy importante que es el reciclaje para el cuidado del medioambiente, el cual entregará la materia prima para la creación de los productos, por lo que el profesor quiere realizar un
llamado a toda la comunidad de la USM a colaborar con la iniciativa a través del aporte de tapas plásticas de botellas que se pueden dejar en los diferentes contenedores que se han dispuesto en múltiples espacios públicos de la casa de estudios. “Los residuos plásticos son un recurso valioso, por lo que queremos reutilizarlos y transformarlos en algo útil”, detalló el profesor.
Cabe señalar que la mayoría de las personas que trabajan con el concepto de la industria circular de plástico usan solo un 30% de reciclaje y 70 % de pellets comprados, mientras que el ingeniero y profesor del DIMEC se puso como meta de trabajar con 100% de reciclaje, cual significa un gran desafío.
Desafíos
Dentro de los desafíos que se vienen para el Eco-Fab-Lab, Udo Rheinschmidt manifestó que en lo inmediato quiere calibrar los sistemas para un mejor funcionamiento y, además, busca desarrollar sus propios cabezales de impresión. También contempla construir una “cama caliente” de mayor tamaño, la cual es la superficie donde se desarrollan las impresiones (en la actualidad trabajan con la de la impresora convencional), así logrará iniciar el proceso para desarrollar distintos tipos de productos tanto para público interno de la universidad como para las industrias.
Por otro lado, el profesor necesita concientizar a la comunidad universitaria para que colaboren con el reciclaje y, además, espera poder abrir el laboratorio no sólo para memoristas o investigadores, sino que también para estudiantes de pregrado e implementar la tecnología en la docencia de sus asignaturas de gráfica. “Sería un gran paso de llevar piezas, que actualmente modelan en mis asignaturas de grafica a la fabricación aditiva con las impresoras 3D”, puntualizó Rheinschmidt, ya que “desde los programas paramétricos CAD como Inventor hay que pasar a un programa “slicer” que modifica los volúmenes de las piezas a vectores, al programa RoboDK, que comunica vía un código G con el cobot. De esta manera les estudiantes tendrían una temprana cercanía a estas tecnologías modernas”.
