Mecanismos flexibles con 3d print
Mecanismos flexibles hablemos un poco de las ventajas de los mecanismos flexibles. En primer lugar, no requieren ser ensamblados, por lo que pueden ser construidos de una sola pieza, esto a su vez permite reducir su peso, eliminar la fricción entre sus componentes y sobre todo permite que los mecanismos flexibles puedan ser construidos en miniatura. Todo esto a su vez permite que los mecanismos flexibles alcancen niveles de precisión inimaginables con los mecanismos convencionales de cuerpo rígido. Esto se deriva a que hoy en día, algunos mecanismos flexibles pueden encontrarse en aplicaciones de alta precisión como micro/nano-pinzas, micro/nano-manufactura, micro/nano-posicionamiento, etc.
Y con tantas ventajas, ¿por qué no son tan populares como sus contrapartes rígidas?, ¿por qué no vemos mecanismos flexibles en muchas más aplicaciones? Bueno, esto es debido a que el diseño y la fabricación de mecanismos flexibles es retador. Éstos tienen algunos desafíos que deben superarse antes de ser implementados en una aplicación. En primer lugar, la manufactura, y es que el hecho de que los mecanismos flexibles puedan obtenerse de una sola pieza es una ventaja en su funcionamiento, pero también es un dolor de cabeza para su fabricación… ¡hasta ahora!
El creciente auge de la manufactura aditiva, también conocida como impresión 3D, ha permitido superar esta limitante y cada vez es más sencillo fabricar mecanismos flexibles con diseños más complejos. Muchos de estos diseños eran imposibles de fabricar hace algunos años con las técnicas de manufactura estándar. Sin embargo, hoy en día, hemos sido capaces de imprimir en 3D el mecanismo flexible que se muestra en la siguiente imagen. Facebook
Se puede notar en la figura 1a que el mecanismo tiene juntas cinemáticas, mientras que el de la derecha tiene flexures. Esta analogía es importante en el mundo de los mecanismos flexibles y podemos reafirmarla en la figura 2. Aquí se pueden observar más de cerca las diferencias entre una junta de revoluta convencional (figura 2a) y un flexure para desplazamiento rotacional (figura 2b).
Figura 2: (a) junta convencional de revoluta, (b) flexure rotacional.
Tal vez se piense que los mecanismos flexibles son un concepto novedoso, y si bien su estudio se ha popularizado en la última década gracias a los avances en tecnologías de manufactura, el principio básico con el que funcionan es muy conocido. Éste ha sido ampliamente utilizado desde hace ya mucho tiempo, por ejemplo, la próxima vez que vayas a bañarte observa la tapa del champú (figura 3). Las tapas de muchas botellas plásticas tienen un mecanismo que les permite abrir y cerrar. Éste es un flexure.
