Tolocar/Open Source Machine Tools/es

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Las máquinas herramienta de código abierto se refieren a una categoría de equipos de fabricación cuyos diseños, especificaciones y software se ponen a disposición del público de forma gratuita bajo una licencia abierta.

de fondo

Esta colección de máquinas herramienta de código abierto (OSMT) constituye un recurso integral para listar y referenciar las máquinas herramienta de código abierto existentes. Estas herramientas son artefactos físicos diseñados y compartidos por la comunidad de código abierto, en consonancia con los principios del hardware de código abierto (OSH) y fomentando la innovación en el ámbito de la fabricación y la ingeniería.

Mediante la colaboración y la accesibilidad, estas herramientas fomentan el intercambio abierto de conocimientos y la innovación impulsada por la comunidad. Algunos ejemplos incluyen impresoras 3D, fresadoras CNC, cortadoras láser y máquinas de selección y colocación. La gama de máquinas continúa para otras áreas como la agricultura, la robótica, la metalistería, la carpintería, el escaneo, el conformado, el reciclaje y mucho más. Esta colección se centrará en el mecanizado general en el contexto de FabLabs , Makerspaces y aplicaciones móviles. ^{[ 1 ]} Se podrá ampliar en el futuro.

Las máquinas herramienta de código abierto permiten a usuarios, ingenieros y colegas personalizarlas, modificarlas y contribuir a su desarrollo, haciendo que las tecnologías de fabricación avanzadas sean accesibles a una amplia gama de personas, fabricantes y pequeñas empresas. La naturaleza colaborativa de las comunidades de código abierto garantiza la posibilidad de mejora continua, adaptabilidad y asequibilidad, configurando el panorama de la fabricación moderna. ^{[ 2 ]}

Beneficios y criterios

La colección destaca los beneficios y criterios asociados a las máquinas herramienta de código abierto:

• Accesibilidad : Las máquinas herramienta de código abierto hacen que las capacidades de fabricación sean accesibles a un público más amplio, empoderando a las personas y a las pequeñas empresas.
• Rentabilidad : construir o modificar máquinas herramienta basadas en diseños abiertos puede resultar más rentable que comprar equipos propietarios.
• Personalización : los usuarios pueden adaptar y personalizar las máquinas herramienta para satisfacer sus necesidades específicas, fomentando la innovación.
• Colaboración : la comunidad de código abierto proporciona comentarios y mejoras valiosos, lo que da como resultado mejores diseños.
• Educación : Las máquinas herramienta de seguridad y salud en el trabajo son excelentes recursos para fines educativos, para la enseñanza de habilidades de ingeniería y fabricación.

Código abierto

Todas las máquinas herramienta de código abierto deben tener licencia abierta.

Documentación

Todas las máquinas herramienta de código abierto necesitan documentación (técnica) disponible.

Etapa de desarrollo

Todas las máquinas herramienta de código abierto deben tener al menos el estado de prototipo.

Comunidades de ejemplo

Esto hace referencia a proyectos y comunidades ejemplares que se adhieren a los principios de código abierto en el campo de las máquinas herramientas:

1. OpenBuilds : La comunidad de máquinas CNC de código abierto más diversa. Ofrece planes de código abierto para construir diversas máquinas CNC, como routers, cortadoras láser e impresoras 3D. Más información.
2. Ecología de Código Abierto - GVCS : El Conjunto de Construcción de Aldeas Globales es un proyecto de hardware de código abierto que incluye planos para una amplia gama de máquinas herramienta y equipos agrícolas. Más información.
3. Sienci Labs : Ofrece planos de código abierto que permiten a los usuarios construir una fresadora CNC versátil. Más información.
4. Precious Plastic : Se centra en máquinas de código abierto para el reciclaje de plástico, lo que desempeña un papel fundamental en la fabricación sostenible. Más información.
5. Inmachines : Ofrece máquinas de código abierto para laboratorios de fabricación, incluyendo CNC, impresión 3D, corte láser y más (toda la documentación no está disponible todavía; consulte los repositorios de GitHub ). Más información .

Descargo de responsabilidad

Expandir

licencias no comerciales, indefinidas o propietarias

El contenido con licencia poco clara o propietaria (por ejemplo, con licencia NC ) no se contabilizará como OSMT, pero existe una lista separada "inspirada en código abierto" para consultarla. ¡Úselo con precaución!

documentación incompleta

Tenga en cuenta que la documentación puede estar incompleta en algunos casos. Para obtener información sobre buenas prácticas de documentación, consulte la norma DIN SPEC 3105. Se recomienda a los usuarios consultar fuentes adicionales o canales comunitarios para obtener información adicional.

proyectos en diferentes etapas de desarrollo

Algunos proyectos pueden existir en diferentes etapas de desarrollo, desde prototipos hasta productos certificados. Los usuarios deben considerar estas variaciones y requisitos adicionales al evaluar la idoneidad de un proyecto para sus necesidades específicas. Nota: La (re)producción de proyectos a través de otros miembros de la comunidad suele ser un buen indicador de su preparación.

La actividad comunitaria varía

La actividad comunitaria de un proyecto, como foros, debates y reproducciones, puede indicar un sólido respaldo comunitario. Sin embargo, se recomienda a los usuarios participar activamente en los canales comunitarios para obtener ayuda y verificar la fiabilidad del proyecto.

Especificación del grupo objetivo

Tenga en cuenta el público objetivo especificado en la documentación, ya que los proyectos pueden estar dirigidos a principiantes o profesionales o ingenieros. Comprender la base de usuarios objetivo es crucial para evitar falsas expectativas y alinear el proyecto con niveles de habilidad específicos.

Pueden aparecer versiones antiguas y lanzamientos obsoletos

Please note that projects might have old versions or outdated releases. Users are encouraged to check for the latest stable releases and updates to ensure compatibility and access to new features. Good practice will have "commit often, release early" policies and active community management.

N.A. can also mean not easy to find, needs info

The term "N.A." may indicate information that is not readily available or not easy to find. Users are encouraged to seek additional information from relevant sources or community channels. Contributions welcome.

Tipos de máquinas herramienta de código abierto

Impresión 3D

Las impresoras 3D de código abierto, como la Prusa i3, están a la vanguardia de la fabricación aditiva. Estas máquinas emplean la ingeniosa técnica de superponer materiales, principalmente termoplásticos, para dar vida a objetos tridimensionales.

Distinguidas por su versatilidad, las impresoras 3D de código abierto ofrecen diversas variantes de tecnologías de fabricación aditiva, como el modelado por deposición fundida (FDM), la estereolitografía (SLA) y la sinterización selectiva por láser (SLS). Esta diversa gama de métodos de impresión se adapta a una multitud de aplicaciones, ofreciendo a los usuarios la flexibilidad de elegir la tecnología más adecuada para sus necesidades específicas.

En el ámbito del prototipado rápido, la fabricación a medida e incluso el modelado médico complejo, las impresoras 3D de código abierto desempeñan un papel crucial. Su accesibilidad, sumada a la naturaleza históricamente colaborativa del código abierto, subraya su importancia en la comunidad que impulsa la innovación y el mundo de la fabricación digital tridimensional.

La impresión 3D como raíz de la creación de hardware de código abierto

Los orígenes del hardware de código abierto (OSH) se remontan a los primeros diseños de RepRap DIY. Por lo tanto, las impresoras 3D son, históricamente, las OSMT más antiguas y han inspirado enormemente a las comunidades a encontrar enfoques completamente nuevos para el desarrollo tecnológico. Véase el ensayo "La Catedral y el Bazar".

Fresado CNC

Las fresadoras CNC de código abierto, como la OpenBuilds WorkBee, aprovechan la potencia del Control Numérico Computacional (CNC) para cortar, tallar y dar forma de forma compleja a materiales como madera, metal y plástico. El sello distintivo de estas máquinas reside en sus diseños modulares y diversas configuraciones, lo que les permite satisfacer una amplia gama de necesidades de mecanizado. Algunos modelos especiales se utilizan como fresadoras para fresar diseños de PCB.

En esencia, estas fresadoras CNC constan de componentes clave como el husillo, el sistema de ejes y un sistema de control equipado con firmware de código abierto como GRBL. El carácter comunitario de sus diseños fomenta una cultura de personalización y colaboración, permitiendo a los usuarios adaptar las máquinas a sus necesidades específicas. Algunas máquinas de código abierto se listan por separado para mostrar la variedad de modelos, especialmente en el contexto de MPCNC (principalmente impreso), con su comunidad muy activa y su fácil ingeniería inversa como OSMT.

Las fresadoras CNC se utilizan en diversas industrias, como la carpintería, la metalurgia, el fresado de PCB y la fabricación de piezas a medida. La versatilidad y precisión que ofrecen las fresadoras CNC de código abierto subrayan su importancia para democratizar las tecnologías de mecanizado avanzadas y hacerlas accesibles a una amplia gama de usuarios.

Corte por láser

Las cortadoras láser, representadas por modelos como la Universal Laser Systems VLS6.60 y la Glowforge Pro, aprovechan la potencia de los rayos láser enfocados para lograr cortes y grabados precisos en una amplia gama de materiales. Estas innovadoras máquinas ofrecen una amplia gama de capacidades de corte gracias al uso de láseres de CO2, fibra y diodo. (Lo que también representa la mayor parte de las diferencias de potencia).

En el corazón de estas cortadoras láser se encuentran componentes clave, como la fuente láser, el sistema óptico, el sistema de control de movimiento y una interfaz de control basada en software sofisticado como LightBurn (gratuito, no de código abierto) o UGS (de código abierto). Esta combinación de hardware y software garantiza no solo precisión en el corte, sino también una integración perfecta con interfaces intuitivas para un funcionamiento eficiente.

Ya sea en modelos arquitectónicos, señalización personalizada, fabricación de dispositivos médicos o productos personalizados, las cortadoras láser también se han convertido en herramientas indispensables en los FabLabs. Actualmente, aún no existen muchos proyectos de código abierto que sirvan de referencia.

Pick & Place

Las máquinas Pick and Place de código abierto, como las soluciones a pequeña escala LumenPnP, facilitan el ensamblaje preciso de componentes electrónicos en placas de circuito impreso (PCB). Estas máquinas aprovechan características como sistemas de visión, cabezales de colocación especializados y sistemas de alimentación eficientes para garantizar la precisión durante todo el proceso de ensamblaje. Al automatizar la tarea repetitiva de colocación de componentes, estas máquinas de código abierto contribuyen a una mayor eficiencia, una reducción del tiempo de producción y la democratización de la fabricación electrónica. Este tipo de máquinas a pequeña escala también son idóneas para aplicaciones móviles, automatización de la fabricación doméstica o ensamblaje de preproducción.

Otros tipos de máquinas y el alcance

Empoderando a las comunidades con herramientas de máquina de código abierto

En el contexto de aplicaciones a pequeña escala, espacios de creación móviles y FabLabs en regiones en crisis, contextos posconflicto y de desarrollo comunitario, las máquinas herramienta de código abierto emergen como agentes transformadores. La robótica, impulsada por principios de código abierto, ofrece una solución de automatización ágil y accesible para tareas que abarcan desde la atención médica en situaciones de crisis hasta iniciativas comunitarias.

Las herramientas de soldadura se vuelven vitales en los proyectos de construcción, empoderando a las comunidades locales para reconstruir y revitalizar zonas posconflicto. El corte por chorro de agua, con su precisión y versatilidad, se convierte en un pilar fundamental para los pequeños fabricantes, permitiéndoles crear diseños intrincados incluso en entornos con recursos limitados.

El moldeo por inyección, en un marco de código abierto, permite a los emprendedores locales producir productos plásticos esenciales adaptados a las necesidades de la comunidad. Las máquinas de electroerosión (EDM), las punzonadoras y las cizallas/dobladoras, al ser de código abierto, posibilitan iniciativas de fabricación a pequeña escala, contribuyendo así a la revitalización económica.

El torneado, impulsado por innovaciones de código abierto, facilita la producción local de componentes, mejorando la autosuficiencia de las comunidades. Las herramientas de escaneo, con la adaptabilidad del código abierto, se vuelven esenciales para documentar artefactos culturales y fomentar las iniciativas de preservación comunitaria.

En el ámbito agrícola, las herramientas de código abierto optimizan la agricultura a pequeña escala (como FarmBot), promoviendo prácticas sostenibles y educativas, y reforzando la seguridad alimentaria. El enfoque en el código abierto en estos contextos promueve la accesibilidad, la adaptabilidad y la colaboración, convirtiendo a las máquinas-herramientas en catalizadores del empoderamiento y la resiliencia en regiones en crisis y en iniciativas de desarrollo comunitario.

Estos son sólo algunos más de la variedad de tipos de máquinas herramientas que se pueden encontrar en las comunidades.

La naturaleza colaborativa del desarrollo de código abierto fomenta una cultura de innovación compartida, permitiendo a diversas comunidades adaptar las máquinas herramienta existentes o crear nuevas que se ajusten a sus necesidades específicas. Este enfoque descentralizado del avance tecnológico empodera a los creadores y comunidades locales para abordar los desafíos específicos de sus regiones.

En regiones en crisis, la disponibilidad de máquinas herramienta de código abierto puede facilitar la respuesta rápida, permitiendo la producción de componentes esenciales, dispositivos médicos o incluso la reconstrucción de infraestructuras. Para las iniciativas de desarrollo comunitario, abre las puertas al desarrollo económico sostenible, fomentando la autosuficiencia mediante la fabricación local.

Además, la accesibilidad en línea a los diseños de máquinas de código abierto actúa como catalizador para el desarrollo de habilidades y el intercambio de conocimientos. Creadores, innovadores y entusiastas de todo el mundo pueden aprender, iterar y contribuir a la evolución de las máquinas herramienta. Este esfuerzo colectivo no solo impulsa los avances tecnológicos, sino que también fomenta un sentido de solidaridad global.

En esencia, la continua expansión de las máquinas de código abierto y la disponibilidad de hardware en línea significa más que un mero progreso tecnológico; simboliza un cambio hacia la inclusión, el empoderamiento y la creación de un ecosistema colaborativo donde el potencial para un cambio positivo no conoce límites.

A continuación se listará un ecosistema en crecimiento de máquinas herramienta de código abierto. Siéntete libre de contribuir.

Descripción general de la colección

Máquinas-herramientas inspiradas en código abierto

Estas máquinas adicionales abarcan diversos ámbitos, como la impresión 3D, el fresado CNC, el corte láser, los equipos de producción y el reciclaje de plástico, lo que demuestra la diversidad de proyectos de código abierto disponibles. Sin embargo, la información sobre el código fuente y las licencias, si bien está disponible para algunos, podría no estar siempre explícitamente disponible para todos los proyectos. Los proyectos mencionados destacan por su desarrollo impulsado por la comunidad, su enfoque de diseño abierto y su popularidad al fomentar la innovación y la accesibilidad para los creadores.

Tenga en cuenta: algunos proyectos se autodenominan "de código abierto" pero no proporcionan información clara sobre la licencia según la definición de OSHWA de hardware de código abierto.

Escenarios de desarrollo futuro

Algunas de las máquinas herramienta inspiradas en el código abierto podrían volverse completamente de código abierto y aportar valor colaborativo a la comunidad. Aún existen numerosas innovaciones basadas en los modelos existentes derivados de los primeros modelos de máquinas, tanto de código abierto como de código propietario, y viceversa. A continuación, se mencionan algunas tecnologías propietarias que impulsan la tendencia hacia aplicaciones móviles y diseños modulares y escalables como fuente de inspiración.

• Impresoras 3D (propietarias): La Creality K1 y las emergentes Bambulab X1-carbon y P1S son modelos populares en el mercado con características únicas. Los modelos Snapmaker 2.0 incluso pueden cambiar a modo fresado o láser e incluyen un cambiador de herramientas modular.
• Fresadoras CNC (propietarias): Algunas fresadoras CNC que también son bastante populares en la comunidad FabLab son Stepcraft , X-Carve y Shapeoko .
• Cortadora láser (propietaria): Los láseres de diodo han alcanzado un rendimiento impresionante y potente, con potencias que van desde los 20 W hasta los 80 W o incluso más, lo que los hace ideales para tareas de corte láser. Entre los más populares se encuentran la xTool S1 , la Creality Falcon2 , la SF-A9 y láseres de CO2 como el K40 chino .

Investigación de seguimiento y alcance

Otras áreas OSMT ejemplares a tener en cuenta y que no forman parte del alcance inicial de este artículo:

• Robótica
• Soldadura
• Corte por plasma
• Corte por chorro de agua
• Moldeo por inyección
• Música electrónica de movimiento (EDM)
• Prensado de punzones
• Corte/Doblado
• Torneado
• Exploración
• Agricultura
• Textil
• Automotor
• Sistemas de energía
• Cuidado de la salud
• Procesamiento químico
• Reciclaje/Gestión de residuos

La investigación y clasificación general de la preparación de las máquinas, la actividad de la comunidad y los metadatos pueden surgir de esta recopilación, lo que podría implicar investigación y análisis científicos. Esto podría implicar nuevos estándares y herramientas de bases de datos para la evaluación.

Además, los siguientes temas podrían ser artículos relacionados para ampliar el caso de uso colaborativo en la investigación y la inspiración futuras.

• Sistemas de energía de código abierto para alimentar OSMT
• Herramientas de salud de código abierto para apoyar los laboratorios médicos móviles
• Herramientas científicas de código abierto para conectar OSMT con herramientas científicas específicas (como microscopios, etc.)
• Herramientas domésticas de código abierto para unir las herramientas de fabricación y las industrias hacia un conjunto de herramientas fáciles de reparar y de usar para el usuario final (como una batidora, una lavadora, etc.)
• etc.

El listado de hardware de código abierto existente se recopila y debate en el foro GOSH . También existen herramientas interesantes, como la "Biblioteca de Hardware de Código Abierto" LOSH-Reporter, que utiliza LOSH-Krawler para recopilar datos en formato RDF [1] .

Software para máquinas herramienta de código abierto

El alcance del software de código abierto en el campo de la fabricación y las máquinas herramienta es amplio y transformador. El software de código abierto desempeña un papel crucial en la mejora de la accesibilidad, la personalización y la colaboración dentro del ecosistema de fabricación.

El software de ingeniería suele ser propietario. Para garantizar la mayor experiencia abierta y accesible posible, aquí se presentan algunas soluciones de software a considerar. Para más detalles y una colección más amplia, visite la Base de Datos de Herramientas de Software de la Open Toolchain Foundation. ^{[ 3 ]}

• Sistemas de control y firmware:
  • Sistemas de control y firmware de código abierto, como GRBL para máquinas CNC como fresadoras o LaserGRBL para láseres, así como algunos derivados específicos de la plataforma de procesador, como GRBL_ESP32 (ahora renombrado como FluidNC) , que incorpora control WiFi al sistema. Para impresoras 3D , Marlin o Klipper ofrecen una base flexible y personalizable. Los usuarios pueden modificar el código para adaptar las máquinas a tareas específicas o integrar funciones adicionales.
• Software de diseño y CAD:
  • El software de diseño asistido por computadora (CAD) de código abierto, como FreeCAD o LibreCAD , permite a los usuarios crear, modificar y visualizar modelos 3D. Para el desarrollo de esquemas de circuitos eléctricos y diseños de PCB, KICad es la mejor opción. Esto promueve la interoperabilidad y la flexibilidad en el diseño de componentes para la fabricación.
• Software CAM (fabricación asistida por computadora):
  • El software CAM, como FreeCAD Path Workbench o LinuxCNC , convierte diseños CAD en trayectorias de herramientas para máquinas CNC. Se necesita un tipo especial de CAM para preparar la trayectoria de extrusión para impresoras 3D, ya que el software no solo calcula los movimientos en las diferentes capas, sino que también controla la salida de plástico fundido en el extrusor. Esto se puede lograr con un software de corte, como PrusaSlicer y BambuStudio , ambos derivados de su predecesor, Slic3r , o Cura .
• Interfaces de control de la máquina:
  • Las interfaces de código abierto, como Universal Gcode Sender (UGS) o bCNC , permiten a los usuarios controlar máquinas CNC e impresoras 3D.
• Herramientas de simulación y visualización:
  • Las herramientas de simulación de código abierto, como Gazebo u OpenRAVE , facilitan las pruebas virtuales y la validación de los procesos de fabricación. Estas herramientas facilitan la comunicación y la optimización de los diseños antes de la producción física. Para las animaciones, se puede utilizar Blender .
• IoT y automatización:
  • Los marcos de código abierto, como Node-RED u OpenPLC , permiten a los usuarios implementar soluciones de IoT (Internet de las Cosas) y automatización en la fabricación. Esto puede incluir la integración de sensores, la adquisición de datos y la automatización de sistemas de control. Además, aplicaciones como Arduino se utilizan en numerosas aplicaciones pequeñas y medianas.
• Plataformas de colaboración comunitaria:
  • Plataformas como GitHub , Codeberg y GitLab facilitan el desarrollo colaborativo y el control de versiones tanto de hardware como de software. Las comunidades de código abierto prosperan en estas plataformas, permitiendo a los usuarios compartir mejoras, informar problemas y contribuir a la evolución de las máquinas herramienta.

Cómo contribuir

En el creciente campo de las máquinas herramientas de código abierto surgirán muchos proyectos nuevos en los próximos años; considere contribuir a esta colección.

1. Nuevas entradas: If you come across open-source machine tool projects with open-source licenses not included in this collection, please include them.

2. Proporcionar actualizaciones: If you have updates or additional information about any of the listed projects, share them to ensure accuracy.

3. Colaborar: If you're a part of an open-source machine tool project with an open-source license, collaborate to improve the listing and share insights.

4. Difunda la información : Promocione la colección de máquinas herramientas de código abierto within relevant communities to help others discover and benefit from these projects.

La Colección de Proyectos encarna el espíritu de diseño abierto, colaboración e innovación en el ámbito de las máquinas herramienta con licencias de código abierto. Al contribuir y participar, contribuye a la democratización de las capacidades de fabricación y al crecimiento de la comunidad de hardware de código abierto.

Referencias