Investigadores de la Universidad de Bristol y del Instituto Hasso Plattner desarrollaron una forma de usar una impresora 3D comercial de fabricación con filamento fundido (FFF, también conocida como FDM) como máquina pick and place, informó Hackster.io. Con ella fabrican dispositivos electrónicos completos que funcionan apenas termina la impresión.
"Print & Place es un proceso nuevo que se apropia de impresoras 3D FDM comerciales sin modificar para hacer pick and place de componentes electrónicos dentro de la misma impresión", explicaron los investigadores.
"Tradicionalmente, producir electrónica impresa en 3D funcional exigía armado manual, mucho posprocesamiento o concesiones con filamentos de alta resistencia. Nuestro enfoque supera esas barreras al automatizar el posicionamiento continuo, la conexión eléctrica y el encapsulado de las piezas a lo largo de toda la impresión, lo que amplía el rango de dispositivos que se pueden fabricar de forma aditiva", agregaron.
¿Cómo toma las piezas una impresora sin modificar?
La idea detrás de Print & Place es sencilla y no exige ningún cambio de hardware en la impresora. Los componentes, que van desde piezas sueltas y pistas conductoras hasta placas de circuito impreso ya armadas, se toman con el mismo cabezal de impresión.
El cabezal extruye una pequeña cantidad de filamento sobre el componente y lo deja enfriar. Así la pieza queda pegada al cabezal, que la lleva hasta su lugar en el modelo. Para soltarla, la impresora calienta el filamento hasta su punto de fusión o simplemente lo corta con un movimiento rápido del cabezal.
Las pruebas con una Prusa XL
El prototipo del equipo usó una impresora Prusa XL estándar y sin ninguna modificación, elegida por su área de impresión grande. Esa superficie deja espacio para una bandeja de componentes además del modelo que se imprime. Los filamentos fueron PLA de Bambu Lab y de Elegoo.
En las pruebas, la impresora tomó y colocó piezas tan pequeñas como componentes de montaje superficial (SMD) 0805, pistas conductoras de apenas 1,25 mm de ancho y placas tan grandes como una placa de desarrollo Adafruit Flora. El límite apareció con una resistencia 0603, que resultó demasiado pequeña.
| Pieza | Resultado |
|---|---|
| SMD 0805 | La tomó y la colocó |
| Pista conductora de 1,25 mm | La tomó y la colocó |
| Placa Adafruit Flora | La tomó y la colocó |
| Resistencia 0603 | Demasiado pequeña |
¿Qué dispositivos fabricaron?
El software del equipo imprime una bandeja de sacrificio para las piezas y después hace el pick and place de los componentes. Con él produjeron una oruga articulada que se ilumina, un imán de refrigerador con LED y una luciérnaga robótica que se mueve por vibración.
Los tres demuestran que el método produce un dispositivo listo para funcionar apenas sale de la impresora. Según el equipo, la luciérnaga "puede 'caminar' sola fuera de la cama de impresión al terminar".
El trabajo fue publicado en acceso abierto en las actas del 39º Simposio Anual de la ACM sobre Software y Tecnología de Interfaces de Usuario (UIST '26).
