Replicar una pieza de plástico

 

Impresora 3D

Impresora 3D tipo Prusa i3

Una de las primeras cosas que te pregunta todo el mundo cuando le dices que tienes una impresora 3D es ¿Y para qué quieres una impresora 3D? o ¿Y eso para qué sirve? Al margen del hecho de que construirte una impresora 3D (o realmente construir cualquier cosa), siempre es una gran fuente de experiencia y conocimiento en sí mismo (mecánica, electrónica, programación, diseño…), también puedes realizar tareas útiles. En las casas se suelen romper cosas y muchas de plástico, así que una utilidad que puedes buscarle es precisamente esa, replicar piezas rotas.

La clave: Obtener el modelo

Hasta que los escáner 3D no bajen más de precio y aumenten su precisión, el primer problema que nos vamos a encontrar es el de ‘digitalizar’ la pieza, es decir, obtener su modelo tridimensional para manipularlo en el ordenador. Para ello podemos usar dos aproximaciones en función de la pieza que queramos replicar:

  • Si la pieza es regular, es ‘mecánica’, podemos construir la pieza a base de mediciones y un programa CAD.
  • Si la pieza es irregular, difícil de medir, podemos intentar hacer un escaneo manual.

Todo depende también de la habilidad que tengamos y de la pieza concreta. Lo más sencillo (para mí) son las piezas mecánicas/regulares, ya que los programas CAD (FreeCAD, OpenSCAD) dan muchas facilidades y conociendo las medidas es relativamente fácil construir su modelo digital. Veamos cómo:

Pieza regular

Pieza batidora original

Pieza de enganche entre el motor y la barilla

Pondré de ejemplo una pieza de una batidora que sirve de enganche entre el motor y la varilla, aunque la foto no es buena, se puede apreciar que está partida. Aunque la batidora es ya vieja y una nueva no cuesta mucho, es un desperdicio tirarla por una pieza de plástico que se puede sustituir fácilmente. Llevarla a un servicio técnico sale más caro que una batidora nueva, por lo que no hay muchas opciones a parte del DIY 😀

La pieza es regular, es redonda con cuatro ranuras que se insertan en la parte del motor y por la base tiene un hueco cuadrado que es por donde se inserta la varilla del pie de la batidora. En la parte superior tiene una junta de goma, pero en la réplica no la he puesto. Sería fácil añadir un carril donde insertar esa junta, pero no lo he considerado necesario y de momento funciona sin esa junta. En la parte frontal se puede apreciar la grieta, que se hace más visible cuando está puesta en la varilla y hace que no funcione.

Fue una de las primeras piezas que hice en OpenSCAD y la estructura es básicamente un cilindro central pequeño, otro que sirve de base y las cuatro ‘crestas’ alrededor. Las medidas básicas serían:

  • Diámetro y altura del ‘cilindro base’.
  • Diámetro y altura del ‘cilindro central’.
  • Para cada ‘cresta’, longitud, altura y anchura.
  • Para el hueco donde meter la varilla, la altura y el grosor de la varilla.
Diseño_Pieza_Batidora_OpenSCAD

Diseño en OpenSCAD

Con esto y un tutorial básico de OpenSCAD para saber hacer cilindros, cubos y sumas y restas entre ellos, ya se puede diseñar la pieza. Como veis es relativamente sencillo, aunque hay que hacer algún ajuste a las medidas en base a ‘prueba-error’ en función de la precisión de la impresora.

Pieza batidora impresa

Comparación pieza impresa y original

Batidora con la pieza nueva

Batidora con la pieza nueva

El resultado es más que aceptable y lo mejor de todo es que la batidora funciona 😀

Pieza irregular

En este caso veremos como ejemplo una pieza de un lateral de una cuna de unos amigos. La pieza en sí, no es muy compleja, aunque no es tan regular como el ejemplo anterior. No tengo muchas fotos porque no pensé en ese momento en hacer una entrada del blog, pero creo que para entender el proceso son suficientes. Lo primero que hice fue una foto desde la parte superior, poniendo un par de escalas para tener calibrada la imagen y mantener las dimensiones.

Pieza Original Cuna

Pieza Original Cuna

Como se puede observar, a la pieza le falta un trozo en la parte inferior izquierda, donde también iría un agujero para un tornillo. Con esta foto de base y usando GIMP, lo que hice fue sacar el contorno de la pieza y añadir el trozo que faltaba, siempre manteniendo las dimensiones según la escala pintada alrededor.

Perfiles Pieza Cuna

Perfiles Pieza Cuna

Con estos contornos ya definidos y usando el programa Inkscape, con una extensión para exportar trayectos a OpenSCAD (Path to OpenSCAD), generé dos partes, por un lado la base y por otro la parte más gruesa. Con OpenSCAD le di el grosor adecuado a cada una de las partes, después juntándolas y añadiendo el taladro para el tornillo y redondeando la esquina.

Pieza Cuna OpenSCAD

Diseño de la Pieza Cuna en OpenSCAD

El resultado es muy bueno, manteniendo las dimensiones sin mucho esfuerzo. Las únicas dimensiones que medí fue la altura de la ‘base’ y de la parte más gruesa.

Pieza cuna impresa y original

Pieza cuna impresa y original

En esta ocasión tuve algo de suerte supongo, porque a la primera la pieza se imprimió sin ningún problema, con el tamaño correcto, prácticamente idéntico al de la pieza original. En la foto se aprecia un reborde pegado a la base que suelo añadirlo a la pieza para evitar que se despegue, ese reborde se elimina después fácilmente.

Podéis ver las fotos y ficheros de OpenSCAD en mi repositorio de GitHub

¿Cómo modeláis vosotros los objetos que imprimís?

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