En 2024, Jan Roetz decidió probar si era posible imprimir un Benchy (la pequeña embarcación que la comunidad de impresión 3D usa como calibración estándar) en menos de un minuto. Dos años después, tras experimentos con camas de impresión sobre aire, enfriamiento con hielo seco y hotends multi-filamento, finalmente cruzó la barrera del minuto.
¿Cuáles eran los tres cuellos de botella?
El proyecto Minuteman tenía tres limitaciones principales: la velocidad de extrusión, la velocidad de enfriamiento del plástico recién depositado y, por encima de todo, el sistema de movimiento de la cama. El hotend combina cuatro hilos de filamento en una sola cabeza y logra extruir unos 400 mm³ de plástico por segundo. Para el enfriamiento, un ducto de aire alrededor de la boquilla entrega aproximadamente 400 litros de aire por minuto. Eso dejaba al sistema de movimiento como el único cuello de botella real para acercarse al objetivo del minuto.
¿Cómo se rediseñó la cama de impresión?
La cama original se apoyaba sobre un cojín de aire (air bearing) sobre una base de granito, y se movía mediante cordeles conectados a motores paso a paso. La fricción del sistema era ínfima, pero su inercia resultaba demasiado alta para los tiempos que buscaba Roetz. La solución fue reemplazar la placa por una estructura mucho más liviana de fibra de carbono. Esta versión perdió el cojín de aire pero se monta deslizando entre la losa de granito base y una placa de vidrio superior, con una apertura sobre la zona usada como cama de impresión.
Incluso las poleas metálicas montadas en los motores paso a paso resultaron tener demasiada inercia, así que Roetz las reemplazó por poleas plásticas semicirculares más pequeñas, sacrificando masa rotacional al máximo posible.
¿Qué pasó en la primera prueba de movimiento?
La primera prueba en seco apuntaba a verificar que nada se rompiera al cruzar el umbral de 60 segundos. La corrida reveló la necesidad de instalar guías para los cables, porque a una aceleración de la cama de 225 G los cordeles tendían a azotar contra el chasis si no estaban contenidos. Una vez resuelto ese problema, Roetz logró imprimir varios Benchies consecutivos a 59 segundos. Las piezas no quedan fotogénicas, pero son mecánicamente sólidas y dimensionalmente correctas. Subir más la velocidad ya degradaba la calidad de la pieza al punto de no compensar el récord.
¿Cómo encaja Minuteman con la historia previa del proyecto?
Es un cierre impresionante para un proyecto largo. Hackaday cubrió el origen del proyecto cuando Roetz aún apuntaba a paralelización (varios Benchies a la vez) en vez de velocidad pura. La iteración final no usó esa estrategia, pero también experimentó con control dinámico de temperatura como parte del camino que terminó en Minuteman.
