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May 25, 2023

Comenzando con las extrusiones de aluminio

Las extrusiones de ranuras en T solían ser algo misteriosas, pero hoy en día son bastante comunes gracias a su uso en muchas impresoras 3D. Sin embargo, una cosa es montar un kit con unas extrusiones y otra

Las extrusiones de ranuras en T solían ser algo misteriosas, pero hoy en día son bastante comunes gracias a su uso en muchas impresoras 3D. Sin embargo, una cosa es montar un kit con unas extrusiones y otra cosa es diseñar tus propias creaciones con el material. Si alguna vez tuviste una Play-Doh Fun Factory cuando eras niño, entonces conoces las extrusiones. Empujas algo de material a través de un troquel para darle forma. Por supuesto, las extrusiones de aluminio no están hechas de plastilina, sino generalmente de aluminio 6105-T5. Curiosamente, no parece haber un estándar oficial, pero es tan común que normalmente no hay mucha variación entre los diferentes proveedores.

Utilizamos extrusiones para crear marcos para impresoras 3D, cortadoras láser y máquinas CNC. Pero puedes usarlo en cualquier lugar donde necesites un marco resistente y versátil. Parece que hay mucha gente que los utiliza, por ejemplo, para construir accesorios personalizados dentro de furgonetas. Si necesita un banco de trabajo personalizado, una lámpara o incluso un marco para un cuadro, puede construir lo que quiera utilizando extrusiones.

Si eres lo suficientemente hábil, por supuesto, puedes construir todas esas cosas sin recurrir a la extrusión de aluminio. Después de todo, no es difícil construir una caja con madera o incluso con material de aluminio. Pero tener aluminio económico en stock es resistente y conveniente. En general, todo lo que necesita es una forma de cortar el cuadrado de extrusión (o comprarlo en las longitudes que desee) y una forma de perforar agujeros en el aluminio relativamente blando. En algunos casos, es posible que desees perforar algunos agujeros, ya sean los que ya existen o los que acabas de perforar.

Sin embargo, lo que sí necesitas son muchas piezas especiales. Hay soportes y tuercas especiales y una variedad de accesorios. Puedes considerarlo como algo parecido a un conjunto Erector para adultos. Una cosa que ha facilitado el trabajo con extrusiones es que, en muchos casos, puedes imprimir en 3D solo el soporte que necesitas en lugar de comprar un soporte exótico o tener que almacenar muchos artículos diferentes. Un ejemplo fantástico de esto son todos los soportes y piezas de retención que Roger Cheng cubrió en su guía Cómo construir cualquier cosa con extrusión de aluminio y soportes impresos en 3D.

No existe un único tipo de extrusión, sino que todas comparten algunas características comunes. En general, la extrusión será como un cuadrado o un rectángulo. Las extrusiones más básicas son cuadradas y habrá un orificio central y una o más ranuras en T para sujetar cosas. Si estás haciendo algo que quieres que sea atractivo, es posible que no quieras la ranura en T en todos los lados, pero normalmente, con una impresora 3D u otras máquinas tendrás una ranura en todos los lados.

Algunas extrusiones son métricas y otras utilizan medidas en pulgadas. Es común llamar a un perfil cuadrado por su medida como en un perfil de 20×20 (20mm de cada lado).

Las extrusiones más complejas normalmente repetirán el patrón, por lo que una extrusión de 40×20 parece dos extrusiones de 20×20 unidas. Por supuesto, no están hechos de esa manera: es una extrusión sólida donde se exprimen como Play-Doh, una historia fascinante en la que Dan Maloney se sumergió el año pasado. Sin embargo, existen otras formas de extrusión, como las que tienen un radio o las que tienen forma de triángulo para fines especiales.

Hay dos cosas que deberá hacer: unir las extrusiones de forma segura y fijar cosas a las extrusiones. Por ejemplo, si estás haciendo una mesa, querrás construir un marco para sostener el escritorio que tiene cuatro patas. Colocaría una mesa laminada al marco y colocaría patas niveladoras en las patas. Por supuesto, podrías ser mucho más elegante como lo hicieron [Evan] y [Katelyn] en el video a continuación.

En muchos casos, fijar accesorios como un pie o un soporte a una extrusión tiene mucho en común con la forma de unir varias extrusiones, así que abordemos eso primero. El truco consiste en utilizar tuercas especiales que encajen dentro de las ranuras en T. Tienes varias opciones. Las tuercas cuadradas pueden deslizarse dentro de la ranura si son lo suficientemente delgadas. Puede colocar un resorte de tensión en la tuerca para mantenerla en su lugar mientras aprieta el perno en la tuerca. Sin embargo, por lo general, la gente simplemente enrosca el perno y desliza todo en la ranura.

La desventaja de esto es que debes tener acceso al extremo abierto de la ranura. Si desea agregar algo entre otras dos tuercas o si la ranura está bloqueada con un soporte, tendrá que desarmar todo para colocar la nueva tuerca. Este es un tipo de tuerca preestablecida, y también fabrican tuercas rectangulares conocidas como T nueces que sirven para el mismo propósito.

Si, por ejemplo, estuviera colocando un soporte de motor paso a paso con dos orificios de montaje en su marco, insertaría las tuercas o las enroscaría sin apretar en los pernos insertados en el soporte y luego los deslizaría en la ranura. Cuando tenga el conjunto en la posición correcta, simplemente apriete los pernos.

La única parte complicada es la longitud del perno a utilizar. Necesita un perno que pase por el soporte y simplemente entre en la tuerca sin salir por el otro lado y tocar la extrusión. Si el soporte tuviera, digamos, 10 mm de grosor y la tuerca 6 mm de grosor, podría utilizar un perno de 15 mm de largo para dejar un margen milimétrico. Si el perno es demasiado corto, la unión no será resistente.

Si necesita agregar algo en medio de una extrusión donde no puede acceder a la entrada de la ranura en T, necesitará un tipo especial de tuerca en T. Estos son los archivos adjuntos menos seguros, pero suelen ser lo suficientemente buenos. Estas tuercas tienen forma elíptica de modo que al girar 90 grados se quedan atrapadas en la ranura. También hay tuercas que tienen resortes o tornillos de fijación para que pueda colocarlas en la ranura en ángulo y luego girar el borde largo para comprimir el resorte, permitiendo que la tuerca salga de la ranura. Cuando lo sueltas, el resorte empuja la tuerca hacia el borde de la ranura, bloqueándola en su lugar. A veces se les llama tuercas insertables o enrollables.

También puede obtener pernos con cabeza en T donde la cabeza del perno encaja en la ranura en lugar de en la tuerca. Parecen tuercas en T, pero tienen un perno roscado en lugar de un orificio roscado. También fabrican tuercas en T que tienen múltiples orificios roscados. Por ejemplo, un soporte de esquina (algo de lo que hablaremos en breve) podría tener tres orificios espaciados cada 20 mm y habrá una tuerca correspondiente con 3 orificios con el mismo espacio. Por supuesto, siempre puedes usar tres nueces normales.

Puede colocar un soporte de motor paso a paso o una corredera de gabinete usando tuercas y pernos en T. Pero también puedes colocar un soporte en dos o más extrusiones para unirlas. Estos soportes los fabrican en aluminio, acero o polímero, por supuesto, pero también puedes imprimirlos en 3D. Sin embargo, hay que tener cuidado. Por lo general, los soportes solo restringen las extrusiones en dos dimensiones, por lo que querrás utilizar un segundo método para restringir excesivamente la unión.

La mayoría de los corchetes son exactamente lo que uno pensaría: tienen una forma parecida a una L, una T o un signo más, pero hay una vertiginosa variedad de opciones. También hay conectores de esquina para hacer cajas que tienen una configuración XYZ. Sin embargo, también puedes conseguir soportes interiores que parecen dos tuercas en T en forma de L. Un tornillo de fijación mantiene cada pata de la L en su lugar. Algunos tienen un tornillo de fijación en ángulo para ayudar a alinear la conexión, en cuyo caso, debe usar un tipo diferente de conector interno según la orientación del conector. Generalmente los usarás en pares para sujetar ambos lados de la extrusión, aunque eso no siempre es necesario. Puedes ver un ejemplo de un conector interno simple en el video a continuación.

A veces simplemente desea unir dos extrusiones de un extremo a otro. Un conector lineal puede hacer eso. Es sólo una tira de metal que encaja en la ranura y tiene algunos agujeros para los tornillos de fijación. También puede conseguir soportes que le permitirán colocar una pieza de extrusión como soporte diagonal para mayor resistencia.

También existe una forma sencilla de conectar dos extrusiones sin utilizar ningún soporte. Sin embargo, requiere más trabajo, pero utiliza menos piezas. Suponga que desea unir la extrusión A y B en ángulo recto. El primer paso es golpear el orificio central (o los orificios) en la extrusión A. Luego, perfora un orificio normal a través de la extrusión B lo suficientemente grande como para pasar una llave hexagonal para el perno a través del orificio. Enroscas un perno en el orificio roscado, pero antes de que esté apretado, deslizas la cabeza del perno en la ranura en T de B. El orificio en B está colocado para que pueda terminar de apretar el perno.

Hay muchas cosas hechas para funcionar con extrusiones que puedes conseguir en el mismo lugar donde las compras. Hay placas de cubierta, pies y ruedas. Puede conseguir resortes que sujetan material en láminas como acrílico en la ranura en T. Hay ruedas, puertas, manijas y bisagras, todas hechas para encajar en las ranuras en T.

Si navega por cualquiera de los sitios de impresión 3D como Thingiverse, encontrará que hay muchos diseños para cosas como portacarretes, guías de filamento, portaherramientas y lámparas que encajarán en una ranura en T, ya sea mediante ajuste por fricción o mediante montaje con nueces. Solo recuerda que si quieres agregar algo más adelante y necesita tornillos, probablemente querrás algún tipo de tuerca empotrada.

La forma más económica de comprar extrusión es obtener excedentes en cualquier longitud que pueda conseguir (generalmente sobras) y cortarlas usted mismo al tamaño que desee. Si lo corta usted mismo, asegúrese de hacer un corte limpio y cuadrado para que las extrusiones queden cuadradas cuando las una. Por supuesto, querrás utilizar una cuchilla para cortar metal.

Sin embargo, si compra extrusiones nuevas, normalmente podrá cortarlas con mucha precisión al tamaño que necesite. Esto también puede reducir el costo del envío de piezas largas que cortarás de todos modos. Además de los cortes, a menudo se puede conseguir el material en diferentes colores o aleaciones metálicas. También puede solicitar que le hagan agujeros en uno o ambos extremos si prefiere no hacerlo usted mismo.

Hay muchos lugares donde puedes comprar extrusiones y artículos relacionados. Misumi es una opción común al igual que 8020. Los grandes proveedores como Grainger, Fastenal y McMaster-Carr tienen muchos de este tipo de cosas, pero suelen ser bastante caras.

Puedes imprimir en 3D muchos soportes (incluido uno que aparentemente es el mejor del mundo) y accesorios y, si quieres modelar algo, puedes incluso imprimir extrusiones en 3D, aunque necesitas tolerancias de impresión bastante estrictas. Hay muchos diseños de tuercas en T de plástico que toman una tuerca normal para roscar y una gran cantidad de soportes de todas las descripciones.

Sin embargo, hay algunas cosas a tener en cuenta. Primero, use el sentido común. Los soportes y extrusiones de plástico no serán tan fuertes como los de metal, aunque hemos visto a personas exagerar con la idea. Además, no todas las extrusiones son exactamente iguales, por lo que es posible que un diseño para una tuerca que se ajuste a la marca X no se ajuste a las que usted tiene. Como siempre ocurre con la impresión 3D, necesitarás modificar y ajustar.

Si quieres ser elegante con tus diseños y tal vez incluso usar soportes impresos en 3D para nueces baratas. De cualquier manera, si está construyendo un escritorio, una máquina, un robot o casi cualquier otra cosa que pueda imaginar, las extrusiones de aluminio son una excelente opción para tener en su caja de herramientas.