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Jul 22, 2023

Wazer: el chorro de agua para tu garaje

La mayoría de los aficionados no tienen chorros de agua en su garaje, ¡pero los tendrían si pudieran! Un Waterjet (o Water Jet Cutter) es una herramienta maravillosa. Simplemente monte un chorro de arena y agua a alta presión en un xy

La mayoría de los aficionados no tienen chorros de agua en su garaje, ¡pero los tendrían si pudieran! Un Waterjet (o Water Jet Cutter) es una herramienta maravillosa. Simplemente monte un chorro de arena y agua a alta presión en un pórtico xy, y la presión generará suficiente erosión para cortar casi cualquier material delgado. Desafortunadamente, reclamar su propio chorro de agua también eliminará un gran agujero en su bolsillo. Las máquinas hasta este momento cuestan alrededor de $ 75 mil, sin mencionar que ocuparían la mayor parte de su espacio de trabajo en un garaje para dos autos.

La mayoría de nosotros, los piratas informáticos cotidianos que queremos aprovechar los beneficios de esta herramienta, enviamos sus piezas a un taller profesional. En consecuencia, no solemos oír hablar de piratas informáticos cotidianos que utilicen chorros de agua o piezas cortadas con chorro de agua con tanta frecuencia, con una excepción. En 2014, un equipo de estudiantes de la UPENN construyó un chorro de agua funcional con una lista de piezas que podría hacerlo asequible por unos 5.000 dólares. Ahora ese mismo equipo ha vuelto. Esta vez, han creado no solo un producto único, sino un producto con todas las funciones llamado Wazer, que acaba de lanzar su campaña Kickstarter hace unos minutos y ya casi ha cuadriplicado la meta de $100 mil. ¿Cómo pudo hacer eso? El paquete completo comienza en modestos $3599-$4499. Después de todo, se trata de financiación colectiva, pero una subcotización del precio de 20 veces es un poderoso motivador.

La semana pasada, me reuní con el equipo de Wazer para obtener una demostración en vivo, así que pensé en darles un resumen rápido de mis pensamientos. Primero, veamos algunos de los detalles técnicos iniciales:

De buenas a primeras, vale la pena mencionar que Wazer tiene un tamaño, grosor y velocidad de corte limitados, en comparación con un chorro de agua convencional. Sin embargo, no está limitado en su amplio espectro de materiales. Dicho esto, no esperamos que las personas que buscan comprar uno de estos para sus garajes vean esta herramienta como un reemplazo directo para el modelo de $ 100 mil. Más bien, es una nueva forma de entrar en contacto con el corte de una variedad de materiales delgados y planos con tolerancias lo suficientemente buenas como para construir prototipos funcionales que respeten los límites de la máquina.

Como era de esperar, el Wazer no comenzará a cortar piezas de la caja antes de realizar una configuración leve. Primero, el Wazer requiere una fuente de entrada de agua y una fuente de salida de agua. En caso de que estuviera pensando en montar esta bestia justo al lado de la impresora de la sala de estar, olvídelo, a menos, por supuesto, que su casa tenga la instalación adecuada. Aparte de eso, el chorro de agua es lo suficientemente pequeño y autónomo como para poder funcionar en interiores... es decir, si estás dispuesto a blandir algunas partes arenosas alrededor de tu casa antes de limpiarlas. En definitiva, esta herramienta está pensada para aterrizar en el garaje o en el taller, y tanto las necesidades de agua como las piezas húmedas que produce probablemente la mantendrán allí.

En general, el dispositivo es bastante autónomo. El granate abrasivo es un producto disponible en el mercado que se carga desde el cajón lateral. El chorro de agua y el granate abrasivo se mezclan en la boquilla y el recinto mantiene el desorden dentro de la máquina. Finalmente, el sistema de alta presión lo proporciona una pequeña caja externa que se esconde debajo de la máquina en su vídeo promocional.

Además de tu factura de agua, hay otros dos consumibles que debes tener en cuenta. El primero es el granate, que debe desecharse después de su uso; el segundo es el lecho de polietileno que eventualmente se desgastará debido a los repetidos cortes.

Pasar del diseño a los cortes establece muchos paralelismos con la interfaz de una cortadora láser. Simplemente importe un gráfico vectorial y coloque la ubicación de corte sobre una cuadrícula xy "estilo de cortador láser" para seleccionar la ubicación de corte. Hay una opción adicional para elegir qué lado de la línea (o punto muerto) seguir.

El granate se filtra en discretos “contenedores de captura” en la parte delantera (un esfuerzo por evitar desagües obstruidos). Mantener bajo control la cantidad de granate usado es solo cuestión de sacar los recipientes, que drenan el agua cuando se retiran, y tirar la arena. De hecho, Wazer resuelve bastante bien el problema de mantenimiento. Mientras que un profesional capacitado podría estar sacando la arena de la máquina durante varios minutos con un chorro de agua convencional, este sistema permite al usuario hacer un par de viajes rápidos a la basura con unos cuantos cartones de arena.

La fijación de la pieza de trabajo también es bastante sencilla. El equipo de Wazer ha tenido un éxito bastante sólido simplemente atornillando directamente al polietileno corrugado como soporte. Las fuerzas sobre la pieza son (1) bastante leves en comparación con las de una fresadora y (2) principalmente hacia abajo, por lo que las piezas no necesitan un sistema de montaje sofisticado para mantenerlas en su lugar. Unos cuantos tornillos como el que se muestra a la derecha es todo lo que se necesita para evitar que la placa se retuerza mientras se corta.

Es fácil olvidar que la mayoría de las personas que crean herramientas para el ingeniero fuera de horario no son en realidad vendedores insensibles. Ellos también son ingenieros y no son una excepción entre el grupo de personas que aman los buenos proyectos paralelos. En la oficina de Hax Accelerator, obtuve una vista previa de algunos de los proyectos paralelos que crearon utilizando la misma herramienta que nos ofrecen ahora.

En comparación con una cortadora láser, el chorro de agua está mucho menos limitado en cuanto a los materiales que puede acomodar. La culata de cuchillo de arriba fue cortada de acero para herramientas D2 y luego terminada por un fabricante de cuchillos profesional. En el medio, los marcos del cuadricóptero están cortados de FR4 y fibra de carbono (¡un helicóptero con PCB reciclado, lo crearemos aquí mismo!).

Dado que el diámetro efectivo de la herramienta es de sólo 1,5 mils (0,0015 pulgadas), el nivel de detalle que se puede lograr supera fácilmente la delicadeza de cualquier artesano que trabaje a mano. La otra ventaja es la repetibilidad constante de las piezas producidas con esta herramienta. No es demasiado difícil imaginar revestir una pared entera con el mismo patrón cortado en la misma máquina.

Con la llegada de cualquier máquina nueva al taller, es fácil empezar a babear por las posibilidades. ¿Cómo podría esta nueva bestia añadir al vocabulario de técnicas de corte y squirting que ya conocemos tan bien? En primer lugar, vale la pena mencionar que aquí no hay almuerzo gratis. El corte de piezas con esta máquina es lento en comparación con una máquina profesional que puede cortar materiales mucho más gruesos. Dicho esto, si compra uno de estos, es muy probable que la velocidad de corte no sea un factor limitante para poder tener piezas a mano de inmediato. Si observamos su precisión, la Wazer tampoco puede realizar el mismo trabajo de precisión que una fresadora CNC respetable. Sin embargo, ¡en la mayoría de los casos no es necesario! Para la gente astuta de todos los días que no se preocupa por sus ajustes a presión y deslizantes, 0,003 mils es suficiente.

Para el maquinista serio, 0,003 mils no es gran cosa, pero eso no es un factor decisivo. La gente de la industria del mecanizado y la fabricación a menudo moldea la forma aproximada de algunas piezas complejas y luego remata las dimensiones reales que importan en una fresadora. Del mismo modo, para las piezas que necesitan tolerancias más estrictas, la Wazer puede convertirse en la máquina de “primera pasada”, realizando cortes preliminares de muchos materiales delgados, incluso algunos que de otro modo intimidarían al maquinista aficionado cotidiano, como el FR4 o el acero para herramientas. Para las dimensiones importantes, la gente puede colocar sus piezas en otra máquina para rematar las dimensiones importantes. Quizás sea necesario ampliar las dimensiones del orificio hasta su tamaño final con el escariador adecuado, o quizás sea necesario pulir los acabados de la superficie de algunos bordes con una fresa de acabado. En general, el Wazer no debería tener problemas para realizar grandes cortes en materiales que de otro modo serían difíciles de cortar.

Por lo general, los aficionados serios que desean pulir sus piezas con chorro de agua enviarán sus diseños a casas profesionales de chorro de agua. Desafortunadamente, si el tiempo está en nuestra contra, tanto el envío como la programación de los proyectos de otras personas pueden sufrir retrasos. Si hay un error en ese diseño, o si encontramos que Rev-1.0 tiene algunos problemas de diseño una vez que comenzamos a ensamblarlo en casa, nos retrasaremos por un problema evitable: las piezas simplemente tardan en regresar.

Wazer no es una herramienta para impacientes. Es una nueva forma de perfeccionar nuestra comprensión de cómo trabajar con piezas de chorro de agua. Después del diseño, sólo pasa media hora aproximadamente antes de que volvamos al escritorio ensamblando las piezas. Claro, los errores nos cuestan materiales, pero ningún mecanismo de aprendizaje supera el beneficio combinado de la velocidad de iteración y la retroalimentación inmediata.

Además, un chorro de agua cercano puede transformar piezas que estaban condenadas a la basura y regresar a su estante de materias primas. Si has estado construyendo cuadricópteros con G10 o fibra de carbono, ¿por qué no sacas esa placa base de la pila de desechos electrónicos y cortas tu siguiente marco a partir de ahí? ¿Recuerda todas esas láminas de fibra de vidrio que rápidamente se dio cuenta de que no podía mecanizar sin un respirador? Sácalos de la basura inmediatamente. Finalmente, eche un vistazo a su alrededor a la basura que se tira o se vende en la tienda de segunda mano local. ¿Esa bandeja para hornear galletas? Sí. ¿Paneles de ventanas de vidrio? Absolutamente. ¿Platos de cerámica? ¿Por qué no? Bienvenido a un mundo completamente nuevo de reciclaje.

De un equipo que llegó a estas páginas con su prueba de concepto hace apenas unos años, estamos encantados de que algo único haya comenzado a madurar hasta convertirse en un producto comercial iniciado en Kickstart que puede permitir a miles de entusiastas estudiantes, maquinistas caseros, y artesanos por igual. Tenga en cuenta que ninguna primera revolución de cualquier máquina Kickstarter está libre de problemas, y un chorro de agua de 4.000 dólares nunca podrá realizar el mismo trabajo que su hermano mayor de 100.000 dólares. Sin embargo, estamos entusiasmados de que la comunidad pruebe la fabricación fuera del ámbito de las impresoras 3D y esperamos ansiosamente su respuesta.