Ingeniería de un amortiguador totalmente impreso en 3D con Onyx de grado industrial

Cada viernes mostramos proyectos innovadores de nuestro equipo. Tras el lanzamiento de nuestro nuevo filamento Onyx, un material robusto de grado industrial, nuestro equipo de aplicaciones ha llevado sus límites al máximo. En esta edición, destacamos un amortiguador totalmente impreso en 3D que demuestra la sorprendente versatilidad del filamento.

El proyecto comenzó con una prueba de voladizo sencilla diseñada para evaluar la estabilidad dimensional. Aunque Onyx es más rígido que nuestra línea Nylon Tough, aún muestra cierto grado de flexibilidad cuando se imprime sin refuerzo. La pieza de prueba no solo sobrevivió a voladizos desafiantes, sino que también se comportó como un muelle, revelando la capacidad de Onyx para muelles de compresión y extensión.

Al ajustar parámetros como el grosor de pared, el diámetro de la bobina y el paso, se puede afinar la constante del muelle, un concepto que exploramos con un muelle de compresión de una sola bobina y un muelle de extensión de doble bobina (dos bobinas en paralelo). Ambas variantes se imprimieron sin material de soporte, confiando en la resistencia inherente del filamento para mantener la integridad estructural.

Basándonos en esta idea, diseñamos un amortiguador compacto que encierra el muelle dentro de un cilindro rígido, incorpora un eje y cuenta con orificios de montaje, todo impreso como una sola pieza en Onyx. Para mitigar la fricción, especialmente donde el muelle contacta con la pared interior del cilindro y donde el eje desliza por la parte superior, se añadieron dos componentes de nailon: una manga que se desliza dentro del cilindro y un casquillo que encaja en el orificio superior. La superficie más lisa del Nylon Tough lo hace ideal para estas piezas móviles.

El diseño garantiza que todos los ángulos permanezcan por debajo de 60° para evitar la necesidad de soportes, y el paso del muelle se calculó para estar dentro de la tolerancia de voladizo de la impresora. El ensamblaje final consta de tres piezas: el cuerpo principal (Onyx), la manga de nailon y el casquillo de nailon.

La estrategia de impresión fue crítica. Primero imprimimos la manga y el casquillo de nailon en una impresora Mark Two. El amortiguador se imprimió luego en una Mark Two Enterprise en Onyx, con dos pausas deliberadas: la primera inmediatamente después de completar la manga, permitiéndonos deslizarla en su lugar; la segunda tras finalizar la parte superior del cilindro, permitiendo insertar el casquillo. Al terminar la impresión, una pequeña cantidad de cianocrilato aseguró el casquillo en posición.

Ahora tenemos un amortiguador totalmente cerrado, impreso en 3D. Aunque funciona de forma impresionante en pruebas estáticas, planeamos realizar pruebas de ciclos para determinar su durabilidad a lo largo del tiempo. Si tiene ideas para aplicaciones creativas de las propiedades de muelle de Onyx, nos encantaría conocerlas.

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Archivos disponibles para descarga:

• Cuerpo del amortiguador: STL, MFP (sin soportes requeridos; pausas en capas 758 y 880)
• Manga de nailon: STL
• Casquillo de nailon: STL
• Archivos MFP de manga y casquillo disponibles bajo petición.