10 herramientas geniales

Mucho antes de que los humanos calificaran como Homo sapiens, ya usaban herramientas. A medida que pasó el tiempo , las herramientas que crearon se volvieron cada vez más avanzadas. Hoy en día, las herramientas del oficio, como las que se utilizan para crear prototipos de nuevos productos fantásticos e innovadores, son tan complejas y geniales que usted y yo probablemente nunca las poseeremos. No lo necesitaremos. Pero para quienes inventan productos de vanguardia, estas herramientas son imprescindibles.

Un prototipo interesante creado con las herramientas sobre las que leeremos en las siguientes páginas es el tobogán acuático circular giratorio que se muestra arriba. Los miembros del equipo en el programa de Discovery “ Prototype This! También intentó crear un corredor todo terreno de 6×6 y robots que boxearan. El programa "¡Prototipo de esto!" El equipo está formado por cinco científicos e ingenieros con diferentes campos de especialización, como animatrónica, ingeniería mecánica y electrónica. Juntos trabajan para crear prototipos futuristas salvajes en un corto período de tiempo.

A diferencia de las herramientas que acumulan telarañas en los rincones de su garaje, estas herramientas de alta tecnología son lo que se necesita para ampliar los límites de la innovación humana y crear nuevos e increíbles productos potenciales. En las siguientes páginas, veremos algunos de los tipos de herramientas utilizadas en "¡Prototipo de esto!". y explore las interesantes funciones que realizan.

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Contenido

1. Impresora 3D ZPrinter 450
2. Software de CAD 3D SolidWorks
3. Multímetro Fluke
4. Osciloscopio InfiniiVision MSO7104A
5. VersaLASER VLS6.60
6. Molino Tormach PCNC 1100
7. Sistema de soldadura PS-900
8. Sierra en frío Kalamazoo FC350D
9. Soldadora MIG Millermatic 252
10. Enrollador lateral ATX-3000

10. Impresora 3D ZPrinter 450

Las impresoras 2D habituales se han convertido en productos omnipresentes en la era moderna. Las impresoras tridimensionales, por otro lado, todavía pueden llamar la atención. Ya sea arquitecto o artista, educador o diseñador de productos, una impresora 3D puede ser exactamente lo que está buscando.

En cierto modo, la tecnología es similar a la impresión 2D porque utiliza software para dividir los modelos 3D en capas 2D (o secciones transversales ) del prototipo deseado. Existe una variedad de métodos para realizar la impresión 3D, pero generalmente se realiza en capas. Por ejemplo, en un método, se depositan capas de polvo fino sobre el prototipo en flor, seguidas a su vez por una capa de aglutinante líquido. Una vez que se ha impreso un objeto, se puede recubrir con sellador para fortalecerlo. Además, muchos de los componentes de la máquina son similares a los de las impresoras normales, pero ahí es donde las tecnologías divergen.

Por un lado, en comparación con las impresoras 2D, las impresoras 3D son lentas. Claro, algunos son más rápidos que otros (Z Corporation fabrica uno de los más rápidos del mercado), pero incluso ellos solo construyen una o dos pulgadas por hora (dependiendo del tamaño y la forma de lo que se está imprimiendo). Su ZPrinter 450 coloca capas de entre 0,0035 y 0,0040 pulgadas de espesor (0,089 a 0,102 milímetros) y puede construir prototipos de 8 por 10 por 8 pulgadas (20 por 25 por 20 centímetros). Z Corporation tiene otro modelo, el Spectrum Z510, que puede construir prototipos ligeramente más grandes con mayor resolución y aproximadamente a la misma velocidad que el 450. El ZPrinter cuesta alrededor de $ 45 000 y el Spectrum Z510 alrededor de $ 73 000 [fuente: Prototype Magazine , Revista Prototipo ].

A pesar de los posibles inconvenientes, incluido el elevado precio, es interesante contemplar las posibilidades de una ZPrinter 3-D. Podría imprimir mapas en relieve del fondo del océano, prototipos de productos para reuniones de presentación, modelos de corazones humanos para investigaciones o crear modelos arquitectónicos para brindar a los trabajadores de la construcción una mejor imagen visual de los planos de diseño. Y lo mejor: todo es a color.

Se pueden utilizar diferentes materiales en el proceso de impresión para crear diferentes características en los productos terminados; se pueden hacer más gomosos, por ejemplo. Dependiendo de la empresa, se puede utilizar una variedad de técnicas y materiales que impactan las características del producto terminado. Por ejemplo, algunos crean prototipos más potentes, otros ofrecen resultados más coloridos y otros mayor precisión.

En la página siguiente, echemos un vistazo más de cerca al software de vanguardia que hace posible la impresión 3D.

9. Software de CAD 3D SolidWorks

Para imprimir un prototipo 3D, lo primero que necesitas es un modelo 3D. Utilizando un software especial, es posible crear diseños virtuales que se pueden introducir en una impresora 3D y listo: tendrá una imagen de escritorio de su producto.

El software CAD ( diseño asistido por computadora ) fue pionero a principios de la década de 1960 y se hizo popular en la escena comercial en la década de 1970. Desde entonces, un enorme campo de ingenieros y diseñadores de todo tipo han utilizado la tecnología para diseñar de todo, desde motores de avión hasta el fregadero de la cocina.

SolidWorks es una empresa que fabrica software CAD mecánico de primera línea, con una variedad de herramientas y funciones para diseñar, manipular, compilar, correlacionar y evaluar productos potenciales. El software SolidWorks permite a los usuarios transformar 2D en 3D, utilizar una variedad de herramientas para desarrollar su diseño de manera rápida y eficiente, simular el ensamblaje y operación del prototipo, comparar y compartir su producto terminado, y mucho más.

Al utilizar el software SolidWorks, es posible no sólo manipular imágenes 2D y crear dibujos profesionales listos para la línea de producción, sino también crear mapas de imágenes 3D detallados. Estos se pueden enviar a impresoras 3D y usted podría tener un prototipo de su diseño en cuestión de minutos (u horas dependiendo del tamaño).

MAKO Surgical Group creó un ejemplo de una aplicación del software CAD 3-D SolidWorks. Diseñaron y construyeron el sistema de guía táctil MAKO, un brazo robótico que ayuda a los cirujanos a realizar cirugías menos invasivas y más exitosas . La máquina no sólo ayuda a controlar el movimiento del cirujano, sino que también le permite saber dónde es seguro y apropiado cortar. El software SolidWorks resultó útil no sólo para el diseño de piezas, sino también para mapear el espacio virtual por el que navegan los cirujanos.

Los chicos de “Prototype This!” no están fabricando equipos quirúrgicos con sus herramientas, pero lea sobre otra herramienta que están utilizando para crear sus propios prototipos únicos.

8. Multímetro Fluke

Si trabaja con sistemas electrónicos y eléctricos, es muy probable que haya oído hablar de un multímetro y probablemente tenga un multímetro. Pero para darnos al resto de nosotros un poco de historia, un multímetro es un dispositivo útil que puede medir una amplia gama de parámetros en el mundo de todo lo eléctrico. Por ejemplo, normalmente pueden medir conectividad, frecuencia, corriente, resistencia, voltios, amperios, ohmios, temperatura y más.

Esto puede resultar útil en numerosas situaciones: comprobar si existe una corriente eléctrica, descubrir el valor de una resistencia o comprobar la carga de una batería. Acciones como estas pueden ayudar a determinar fallas de funcionamiento, resolver una serie de problemas y ser muy importantes como precauciones de seguridad.

Echemos un vistazo más de cerca a una marca popular de multímetro: Fluke. Fluke fabrica varios multímetros con una variedad de capacidades adecuadas para una variedad de usuarios. Los avanzados tienen pantallas digitales grandes y bien iluminadas que se pueden utilizar para ver las tendencias de los datos a través de gráficos y tablas. Esto puede resultar especialmente útil si tiene problemas para localizar un problema eléctrico intermitente. Otros modelos son más sencillos para aplicaciones más sencillas. Los multímetros Fluke más nuevos suelen tener grandes capacidades de memoria y una mayor duración de la batería, lo que los convierte en una buena opción para situaciones que requieren un monitoreo continuo. Muchos están reforzados para ser seguros en condiciones industriales pesadas y pueden ser esenciales para la resolución de problemas en entornos peligrosos como plantas, fábricas y otras instalaciones de ingeniería.

Ya sea reparando un sistema transportador, construyendo un robot o probando un fusible, un multímetro puede ser justo lo que necesita para realizar el trabajo de manera segura y efectiva. En la página siguiente, examinaremos una herramienta similar con otras funciones importantes.

7. Osciloscopio InfiniiVision MSO7104A

Los osciloscopios se parecen mucho a los multímetros, pero en la mayoría de los casos son mucho más potentes y llevan las mediciones y el análisis al siguiente nivel. También una distinción importante es que los osciloscopios se centran únicamente en señales eléctricas, y cuando decimos enfoque, lo decimos en serio. De hecho, permiten al usuario ver las señales que están monitoreando.

Los osciloscopios, una herramienta importante a tener a mano para diseñar y probar cualquier cosa relacionada con sistemas electrónicos y eléctricos, son utilizados por personas en una amplia sección representativa de la industria. Es posible encontrar uno en una instalación de pruebas de defensa aeroespacial, otro en una fábrica de automóviles o incluso otro en cualquier laboratorio de investigación. Un osciloscopio puede mostrar el patrón de onda de una señal eléctrica, y esto permite analizar si tiene o no el patrón y la intensidad adecuados.

Agilent Technologies es una empresa que fabrica osciloscopios. Sus modelos de primera línea cuestan más de 100.000 dólares, pero muchos son más asequibles [fuente: Agilent Technologies ]. Echemos un vistazo más de cerca a lo que puede lograr uno de esos osciloscopios más asequibles.

A un precio base cercano a los 18.000 dólares, el osciloscopio InfiniiVision MSO7104A mide varios aspectos de las ondas eléctricas en un rango de ancho de banda de 1 gigahercio [fuente: Agilent Technologies ]. Es capaz de proporcionar mediciones con un alto grado de precisión y realizar varias funciones matemáticas sobre los resultados para poder manipularlos y estudiarlos. Tiene cuatro canales analógicos y 16 digitales que se pueden utilizar para ver y comparar todas las señales por separado en su pantalla de 12,1 pulgadas. Puede ver sus ondas llegar a una velocidad máxima de 4 gigamuestras por segundo con una frecuencia de actualización de hasta 100.000 formas de onda por segundo, lo que proporciona gran detalle y precisión. El InfiniiVision también tiene una buena cantidad de memoria, por lo que puede grabar señales de muestra y reproducirlas para compararlas y estudiarlas.

Ahora que hemos visto algunas herramientas interesantes para el diseño y las pruebas, pasemos a la fábrica.

6. VersaLASER VLS6.60

Las máquinas de grabado láser (también conocidas como máquinas de grabado láser, cortadoras láser y una variedad de otros nombres similares que describen sus diversas funciones) han ido ganando popularidad, tanto por la claridad precisa de los resultados como por la velocidad a la que operan. En el proceso, se programa un rayo láser para crear un diseño en una variedad de materiales posibles. Esos materiales pueden ser orgánicos, como papel, piedra, madera, caucho y cuero, o pueden ser plástico o metal. Los láseres crean un borde muy pulido a medida que vaporizan o cortan porciones controladas del material en el patrón designado.

Se puede recurrir a los grabadores láser para cortar, grabar, trazar, taladrar, marcar y otras técnicas de modelado relacionadas. Se pueden usar para prácticamente cualquier cosa que se te ocurra que esté grabada o impresa, ya sea un marco de fotos, un trofeo, una placa de circuito impreso, joyas, lo que sea. Las cortadoras láser también pueden ser útiles en entornos industriales, ya sea para producción en masa, producción de prototipos o cualquier otra cosa.

Una cortadora láser, la VersaLASER VLS3.50, puede dar forma, grabar, trazar y cortar objetos en un espacio de trabajo de 24 por 12 pulgadas (aproximadamente 61 por 31 centímetros). Esta máquina diversa e increíblemente precisa pesa entre 110 y 123 libras (50 a 56 kilogramos) y necesita una computadora sola para funcionar, ya sea con Windows XP o Windows Vista. Requiere un sistema de escape y, si bien el funcionamiento del grabador láser no es tan costoso, sí lo es de adquirir. El VersaLASER también tiene un eje cilíndrico para crear un efecto envolvente.

Una forma básica de entender los grabadores láser es observar cuán similares son a las impresoras. Sólo que en lugar de trabajar añadiendo un material a una superficie, crean detalles quitándolo. Veamos una máquina con una función algo similar en la página siguiente.

5. Molino Tormach PCNC 1100

Una máquina CNC, que significa Control Numérico por Computadora , es un tipo de dispositivo de taller computarizado que reemplaza a las máquinas de taller más convencionales. Los CNC pueden realizar muchos trabajos comunes en el taller, como taladrado, fresado y torneado, y lo hacen por sí solos, creando la forma que usted defina.

Las máquinas CNC están programadas por computadora para realizar todas las tareas que un humano habría tenido que realizar en una máquina manual, así como muchas tareas que los humanos simplemente no pueden realizar. Ya sea cortando una curva sinuosa en una pesada placa de acero o grabando una imagen en miniatura en la parte posterior de un reloj de oro, los CNC pueden hacerlo más rápido y con mayor precisión que cualquier otro tipo de máquina. Al moverse sobre una serie de ejes lineales y giratorios, la mayoría de los CNC pueden realizar una variedad de tareas complejas: cuantos más ejes, más versátiles serán las tareas y más compleja será la forma que se puede cortar.

Un CNC en particular, el Tormach PCNC 1100 Mill (que es control numérico por computadora personal), se destaca como líder en el campo y puede ser justo lo que necesita, ya sea ingeniero, emprendedor o aficionado. La máquina puede cortar cualquier cosa, desde madera y plástico hasta acero, hierro, titanio y aleaciones de cromo, y darles la forma del producto final tridimensional que esté buscando. El husillo de 1,5 caballos de fuerza del PCNC gira a velocidades de entre 100 y 5000 RPM.

¿Quieres el paquete completo? El PCNC y todos los dispositivos que lo acompañan le costarán unos 16.000 dólares [fuente: Tormach ]. Pero ese precio sí incluye una larga lista de accesorios; el PCNC 1100 Mill cuesta $ 7,480 y puede mezclar y combinar sus extras. Y no es tan caro como podría ser; Durante el proceso de diseño, la gente de Tormach trabajó para mantener este CNC personal asequible y fácil de usar.

Lea acerca de otro tipo de herramienta que se puede encontrar en “¡Prototipo de esto!” caja de herramientas en la página siguiente.

4. Sistema de soldadura PS-900

Cuando sea necesario unir dos superficies metálicas y no se puedan fundir, tendrás que recurrir a tu confiable soldador. La soldadura aprovecha el hecho de que diferentes metales tienen diferentes puntos de fusión; usar una aleación de metal con un punto de fusión más bajo que los dos que estás uniendo es suficiente.

Sin embargo, soldar puede ser complicado. Obtener la cantidad justa de calor y soldadura en su proyecto puede ser un desafío, especialmente si está utilizando una soldadura que necesita mucho calor, como algunas de las que no contienen plomo. Luego está la humectación y los flujos y el peligro de que no hayas formado un vínculo lo suficientemente fuerte entre lo que estás tratando de conectar. Hay mucho que considerar en una buena soldadura.

Por todo esto, muchas empresas desarrollan tecnologías para que el proceso sea más fluido. Un ejemplo es OK International, una empresa que desarrolla y vende herramientas para equipos de ensamblaje electrónico, como su estación de soldadura PS-900.

El PS-900 utiliza la tecnología SmartHeat para proporcionar niveles de calor extremadamente constantes durante todo el proceso de soldadura, es decir, hasta que lo coloque en el práctico soporte de trabajo con suspensión automática. Las aleaciones sin plomo funcionan muy bien con el PS-900. Dependiendo de lo que esté usando para soldar y de lo que esté soldando, la compañía ofrece diferentes consejos para obtener la mejor combinación. Este sistema de soldadura también se puede utilizar con otros productos de OK International, como sus sistemas de extracción de humos, dispensadores de fluidos y otras herramientas relacionadas.

Hemos visto lo que sucede cuando las cosas se calientan; vamos a enfriarlos un poco en la página siguiente.

3. Sierra en frío Kalamazoo FC350D

Una sierra en frío es un tipo especial de sierra circular que utiliza un sistema de refrigeración durante el proceso de corte. Esto ayuda a disminuir las chispas, el polvo y la arena mientras enfría la sierra, lo que ayuda a producir un corte más suave y aumentar la vida útil de la hoja. Son comunes potentes prensas rígidas de diferentes tipos, que sujetan los materiales que se cortan con un agarre sin vibraciones, otro factor importante que contribuye al corte de precisión y a las hojas duraderas.

Las sierras en frío son particularmente adecuadas para cortar tubos estrechos y barras pequeñas, y para producir ingletes exactos (cortes en ángulo, como los cortes en ángulo de 45 grados en las piezas del marco de una puerta). Utilizan hojas de sierra especiales, llamadas hojas de acero rápido o HSS, que son menos resistentes al calor y pueden cortar a velocidades más rápidas.

Echemos un vistazo más de cerca a una de estas máquinas fabricadas por Kalamazoo Machine Tool. La sierra en frío de hierro fundido Kalamazoo FHC350D es una máquina manual que puede realizar un gran corte sin rebabas. La sierra utiliza hojas circulares de acero de alta velocidad de hasta 14 pulgadas (aproximadamente 35 centímetros) de diámetro que se pueden configurar para girar a 26 o 52 revoluciones por minuto, algo que querrás ajustar dependiendo de lo que estés cortando.

Ahora que hemos cortado todo en pedazos, veamos una herramienta interesante en la página siguiente que puede ayudar a volver a armar todo. Y la siguiente herramienta no es como el pequeño sistema de soldadura que leímos en la última página y que es perfecto para trabajos complejos: esta máquina de aire caliente es para trabajos grandes.

2. Soldadora MIG Millermatic 252

La soldadura MIG (que significa gas inerte de metal) se logra pasando un alambre a través de la punta de contacto de una pistola de soldar. Una protección de gas, también suministrada a través de la punta, rodea el área de contacto, protegiendo el cable del electrodo y manteniendo cualquier contaminación fuera de la soldadura para que se vea mejor. El alambre de alimentación se funde cuando se le aplica electricidad y forma el charco de soldadura.

La soldadura MIG también se conoce como GMAW (soldadura por arco metálico con gas; hoy en día, también puede contener algunos gases semiinertes como dióxido de carbono, aunque el término MIG sigue siendo popular). Las ventajas de la soldadura estilo MIG es que ahorra tiempo, no requiere mucha limpieza, hay menos desperdicio y, probablemente lo más importante, se obtiene una soldadura realmente buena.

La soldadora MIG Millermatic 252 es un buen ejemplo de esta tecnología y se vende a un precio base de alrededor de $ 2500 [fuente: Miller ]. Completo con ruedas para facilitar la movilidad, este Millermatic se puede utilizar para fabricación ligera, fabricación de metales y muchas otras aplicaciones de taller.

La Millermatic puede soldar acero , acero inoxidable y aluminio con una velocidad de alambre de entre 50 y 700 pulgadas por minuto (alrededor de 1,3 a 17,8 metros por minuto). Se pueden preestablecer diferentes aspectos del trabajo de soldadura para ahorrar tiempo y permitir al soldador controlar cada paso del proceso. Por ejemplo, puede establecer cuánto tiempo fluirá el gas protector antes de que se active el arco de soldadura. Millermatic también tiene ciertas funciones de memoria, como almacenar parámetros y configuraciones para los distintos tipos de pistolas de soldar que pueda conectarle.

Ahora tenemos bastante equipo y materiales pesados ​​en nuestras manos que ocuparán algo de espacio. Descubra una herramienta interesante que se puede utilizar para transportar todo este material por el taller en la página siguiente.

1. Enrollador lateral ATX-3000

La mayoría de los montacargas, y los vehículos en general, no son los más fáciles de maniobrar del mundo. Esto se debe a que las ruedas sólo ruedan hacia adelante y hacia atrás, no hay movimiento lateral. Entonces, si su objetivo es moverse a algún lugar a su derecha o izquierda (por ejemplo, a ese mejor espacio de estacionamiento que se acaba de abrir) y quiere terminar apuntando en la misma dirección cuando llegue allí, debe girar. , avanza o retrocede y gira de nuevo. En un automóvil, esto no es gran cosa, pero cuando se trata de vehículos como carretillas elevadoras, puede ser otra historia.

Los montacargas suelen transportar objetos grandes, voluminosos y muy pesados ​​que pueden ser difíciles de cargar y de maniobrar (especialmente a través de puertas y otros lugares estrechos). Todos esos giros y maniobras a velocidades seguras, pero muy lentas, también pueden consumir una gran cantidad de tiempo. Y eso es lo que hace que esta última herramienta sea tan genial: sus ruedas están diseñadas para permitirle viajar en cualquier dirección.

El diseño especial de la rueda fue inventado por Bengt Ilon de Suecia en los años 1970. Funciona porque sus ruedas se componen de un conjunto circular de rodillos dispuestos en ángulo a lo largo de la rueda. Esto, en efecto, da a las ruedas algo similar a la forma funcional de una esfera (como los rodamientos de bolas en las sillas con ruedas) y aumenta enormemente el rango de movimiento disponible. ¿Quieres ir de lado? ¿Qué tal diagonalmente hacia atrás con un giro al final? Lo que quieras, ahora es posible cualquier dirección de movimiento.

Estas elegantes ruedas han comenzado a aparecer en diferentes productos comerciales, incluido el Airtrax Sidewinder ATX-3000. Este montacargas se opera con dos palancas de mando y puede girar en un círculo completo mientras permanece en un solo lugar; aquí no hay rosquillas. También puede pasar sobre cualquier cosa de hasta 3 pulgadas de altura. Una gran ventaja del Sidewinder es que un almacén podría llenarse con más artículos porque se necesita dedicar menos espacio a las maniobras de conducción, todo lo cual también se puede realizar más rápidamente.

Para obtener más información sobre el mundo de las herramientas de alta tecnología y otros datos interesantes, siga los enlaces de la página siguiente.

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Fuentes

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