Impreso: Tope de taladro con pinza

Uno pensaría que estar en cuarentena en su casa sería perfecto para hackers y creadores como nosotros, ya que todos tenemos uno o dos proyectos que han estado en un segundo plano porque no tuvimos tiempo para abordarlos. Desafortunadamente, algunos descubren que el problema ahora es conseguir las piezas y herramientas necesarias para realizar el trabajo. Cuando hay un portero y una fila afuera del Home Depot como si fuera un club nocturno el sábado por la noche, incluso las cosas más simples pueden ser difíciles de conseguir cuando se preparan en la época de COVID.

Que es exactamente la situación en la que me encontré recientemente cuando necesitaba perforar varios agujeros a la misma profundidad. La pieza era demasiado grande para colocarla en el taladro y, aunque contemplaba simplemente envolver la broca en un poco de cinta para que sirviera como tope improvisado, no estaba convencido de que fuera lo suficientemente precisa o repetible. Se me ocurrió que un conjunto de collares de tope de perforación sería bastante fácil de diseñar e imprimir en 3D, pero antes de iniciar OpenSCAD, decidí ver lo que ya estaba disponible en línea.

Así fue como encontré el “Collet Drill Stop” de Adam Harrison. En lugar de la disposición tradicional de anillo y tornillo de fijación, su diseño utiliza una pinza imprimible que sujetará la broca en una posición arbitraria sin herramientas. Así que no sólo pude evitar un viaje a la tienda imprimiendo este diseño, sino que parecía que potencialmente sería una mejora con respecto a lo que habría comprado.

Por supuesto, es aconsejable no dar nada por sentado cuando se trata de impresión 3D. La única manera de estar seguro de que el diseño de Adam funcionaría para mí era convertirlo en plástico y probarlo.

El plástico es excelente para muchas aplicaciones, pero terrible para otras. Desafortunadamente, es lo único que nuestras impresoras 3D de escritorio pueden generar en este momento, lo que significa que a menudo se pone en servicio cuando en realidad no debería.

Pero ese no es realmente el caso aquí. Nunca se colocará ninguna carga importante sobre el tope del taladro, solo necesita sujetar la broca con la suficiente seguridad para que no se deslice. No hay ninguna razón por la que no se pueda usar plástico para esta aplicación, suponiendo que tenga el tipo correcto.

Aquí es donde algunas personas pueden quedarse estancadas con este diseño. Como explica Adam, realmente necesitas usar dos plásticos diferentes para que esto funcione: un plástico rígido para la tuerca de dos lados y uno suave y semiflexible para el propio collar, de modo que pueda apretarse hacia abajo. Recomienda PLA y PETG respectivamente, que es lo que yo personalmente elegí. Para el collar, desea un material que pueda flexionarse aproximadamente un milímetro sin romperse, pero que aún sea lo suficientemente duro como para soportar algunos abusos.

Por último, el uso de plástico para el tope de broca tiene una ventaja considerable frente al metal. La cara del collar de PETG es lo suficientemente suave como para no dañar ni rayar la superficie de lo que esté perforando si toca fondo. Si simplemente estás perforando algunos agujeros en un trozo de madera, probablemente no importe, pero si estás tratando de hacer aberturas en un panel de control o algo así, podría valer la pena imprimir esto solo para estar asegúrese de no romper nada sin darse cuenta.

Así como la selección del material es importante para esta impresión, también lo es la configuración de la cortadora. Si simplemente imprime todas las piezas usando su configuración normal, es probable que las cosas no le vayan muy bien. Adam recomienda un relleno del 100% en la pinza de PETG, lo que puede parecer mucho, pero en realidad no hará mucha mella en su carrete dado lo pequeños que son. En una Prusa i3 MK3 con la configuración PETG predeterminada, cada pinza tardó poco más de una hora en imprimirse con un relleno del 100 %.

Las nueces son una historia diferente. Un relleno más bajo no es un problema para estas piezas, especialmente en PLA, pero debes asegurarte de imprimir con una resolución lo suficientemente alta para que los hilos salgan limpios.

El único problema con esto es que la mitad de cada tuerca no tiene ningún detalle en la superficie. Es posible que los hilos deban imprimirse a 0,1 mm, pero el cuerpo moleteado estaría más que contento con una resolución más baja que no tarde tanto en imprimirse.

Tradicionalmente, simplemente configuraba la segmentación en 0,1 mm y se ocupaba del tiempo de impresión extendido. Pero hoy en día tenemos trucos como la altura de capa variable. PrusaSlicer acaba de agregar el ajuste automático de la altura de la capa en la versión 2.2.0 y, si aún no ha jugado con él, esta impresión es un gran ejemplo de cómo puede ser beneficioso.

Cuando se corta con una altura de capa estática de 0,1 mm, cada lado de la nuez tardaría aproximadamente dos horas en imprimirse. Pero al habilitar la altura de capa variable y seleccionar el modo adaptativo, la cortadora determinará automáticamente dónde se necesita realmente la resolución. En la imagen, puedes ver que PrusaSlicer ha llegado a la conclusión correcta de que el nivel de detalle se puede reducir en la mitad inferior de la tuerca y volver a subir cuando llega a las roscas. Al realizar una gran parte de la impresión a 0,25 mm, el tiempo total de impresión se redujo a poco más de una hora.

Entonces, antes de pasar las aproximadamente cuatro horas necesarias para imprimir la tuerca y un par de pinzas de diferentes tamaños, probablemente quieras saber qué tan bien funciona. Bueno, me alegra informarles que cumplió con creces mis expectativas.

Las roscas impresas en la tuerca son excepcionalmente suaves y la ligera flexión del PETG permite que cada collar se adapte para adaptarse a brocas de diferentes tamaños mientras se aprieta firmemente una vez que la tuerca se ha ajustado. Mientras hayas seleccionado la pinza del tamaño adecuado, esto no irá a ninguna parte. La presión necesaria para lograr que el tope se deslice hacia arriba de la broca incluso apretándola manualmente es considerable, y ciertamente más de la que se ejercería sobre ella durante la perforación.

Dicho esto, no es perfecto. Todo el conjunto es bastante grande, por lo que, dependiendo de la longitud de la broca en la que intentas usarla, es posible que no puedas establecer la profundidad adecuada antes de que la parte posterior de la tuerca entre en el portabrocas. El diámetro de la tuerca también es lo suficientemente ancho como para que puedas tener problemas si estás trabajando en un lugar estrecho, aunque probablemente sea más un caso extremo.

Considerando todo esto, probablemente sería exagerado decir que el “Collet Drill Stop” de Adam Harrison es en realidad mejor que un simple juego de collarines metálicos. Pero el diseño sin herramientas es ciertamente muy conveniente, y siempre que no intente usarlo con brocas muy cortas, su rendimiento debería ser más que suficiente para el tipo de trabajo liviano en el que nos involucramos la mayoría de nosotros. Sé que seguramente seguirá estando en mi bolsa de trucos mucho después de que se levante la cuarentena.