Enhancing the capabilityto- affordability ratio of a manufactuting process: The didactic case of a 30 printer

espanolHoy en dia es comun hallar una maquina de impresion 3D como la MakerBot Replicator 2 en departamentos academicos de ingenieria. Esta maquina tiene un costo modesto y un tamano practico para demostrar las capacidades de impresion 3D. Los proyectos academicos asociados son tipicamente pequenos donde se fabrican piezas estaticas usando un solo material, como el acido polilactico (PLA por sus siglas en ingles). En este trabajo, el primer objetivo fue retar las capacidades de una impresora de este tipo para lograr imprimir (i) partes multicolores, (ii) objetos con forma neta con componentes moviles que no requirieran ensamblaje, y (iii) partes compositas hechas con materiales heterogeneos. Dentro de los primeros resultados, los objetos multicolores y con partes moviles se pudieron generar en una sola impresion y fue posible fabricar un cuchillo sin conectores adicionales combinando PLA y una hoja de acero inoxidable. Adicionalmente, se manufacturo el prototipo de un ventilador personal electrico con un numero bajo de operaciones de ensamblaje para anadir el motor, las baterias y las terminales. Esta primera secuencia de proyectos independientes demostro como se podian expandir las capacidades de este proceso simple de manufactura. La integracion de las tecnicas desarrolladas en fi:st~:secuencia se utilizo para abordar la simplificacion de diseno y replicacion de una trampa electrica de mosquitos, un proyecto real mas complejo. El diseno original de la trampa proviene del Centro Federal para Control y Prevencion de Enfermedades (CDC por sus siglas en ingles) en EEUU e incluye una tolva, un senuelo electrico luminoso para atraer los mosquitos, un ventilador electrico para succionar a los especimenes, una red para atraparlos, y un cuerpo cilindrico para encapsular los componentes electricos. El rediseno resultante y el prototipo ya impreso requirieron considerablemente menos componentes y conectores y, por tanto, menor es.fuerzo de ensamblaje. De hecho, la mayor parte de este diseno se pudo manufacturar en una sola impresion. Con estos proyectos se demuestra didacticamente como es posible incrementar la capacidad de un proceso de manufactura sin incrementar su costo. De especial importancia es el hecho de tener un caso real como el de control de mosquitos para apuntalar tal conclusion EnglishA MakerBot Replicator 2 3D printer is nowadays a common sight in many Engineering academic departments. Affordable and conveniently sized, it helps demonstrate the capabilities of 3D printing in modest projects of homogenous static parts made out of polylactic acid (PLA). In this work, the aim is to challenge the capabilities of the printer to create (i) multicolor parts, (ii) net shape parts with movable components that do not require any assembly, and (iu) composite parts with heterogeneous materials. Objects with multicolored and movable parts were created in a single print, a knife prototype was manufactured with the combination of PLA handle anda steel blade, anda prototypefor an electric Jan 's body was designed to fit the motor, battery, and its contacts. This sequence of projects demonstrates how complexity can arisefrom simple manufacturing processes to improve the qap;1bility-to-affordability ratio. The integration of the techniques was accomplished through the replication and simpl(fication of a trap for mosquitoes. The original design comes from the Center for Disease Control and Prevention (CDC) and it includes a light to Jure mosquitoes, an electricfanfor specimen suction, an entrapment net, anda cylindrical encasing. The resulting design and the 3D-printed prototype require considerably fewer fasteners and part components, and thus, less assembly effort. In fact, the bu/ge of this system was created in a single print. These techniques result indeed in enhanced capabilities for a simple 3D printer that allow approaching real problems, such as pest control as demonstrated here.