El ingeniero Stephen Cox ha desarrollado una forma de imprimir ‘piezas inteligentes’ con sensores integrados y etiquetas RFID que podrían alterar la forma en que la Marina de los EE. UU. Realiza las comprobaciones de mantenimiento a bordo de sus barcos. La combinación de sensores y etiquetas RFID permite que la pieza en sí indique que necesita ser reparada o reemplazada.
Cox es ingeniero jefe en el Centro de Guerra de Información Naval – Pacífico en California, donde previamente inventó otra tecnología que involucra imágenes LiDAR . Su nuevo invento podría resolver el problema de calificación de piezas y seguridad de archivos que ha plagado el campo de las piezas impresas (de repuesto) en 3D.
La tecnología aún está pendiente de patente, pero ya está llamando la atención de la Marina y de expertos externos.
Stephen Cox, utilizando un escáner láser mientras trabajaba en el Laboratorio de Ingeniería Inversa: Ciencia y Tecnología para la Obsolescencia, Restauración y Evaluación.
¿Como funciona?
La idea es utilizar tintas conductoras para crear galgas extensométricas y sensores de temperatura dentro de componentes impresos en 3D como tanques de combustible presurizados, herramientas manuales o conexiones mecánicas.
Los sensores de temperatura integrados dentro de la parte impresa en 3D están conectados a etiquetas RFID pasivas que transmiten información a dispositivos de monitoreo externos. Con estos componentes, transmite continuamente datos en tiempo real y métricas de rendimiento. Esto permite que los operadores se diviertan fácilmente con las anomalías en el rendimiento y las manejen de manera conveniente, lo que es particularmente útil si el barco está en alta mar, donde las piezas de repuesto pueden ser difíciles de obtener rápidamente.
Los sensores funcionan de forma inalámbrica y podrían ahorrarle al equipo de mantenimiento un montón de dolores de cabeza en las revisiones. Permiten a los usuarios no solo probar y monitorear el equipo de forma remota, sino también ayudar en las reparaciones y el reemplazo. Las opciones dentro de los sensores permiten a los usuarios apagar o dejar inactiva una máquina mientras mantienen la capacidad mínima hasta que haya una reparación o reemplazo disponible.
‘Piezas inteligentes’ para barcos
Existen múltiples usos de los sensores que Cox analiza en su patente. Particularmente en lo que respecta a la impresión 3D, las piezas inteligentes pueden resolver problemas de calificación de piezas. Esto es bueno para las piezas fabricadas de forma aditiva, ya que las empresas pueden comparar y calificar fácilmente equipos navales utilizando dichos sensores, pasándolos por controles de seguridad mucho más rápido.
Otra característica declarada dentro de la patente es el control de procesos estadísticos en tiempo real. De esta manera, la información permite a los ingenieros calcular exactamente cuándo se desconectará la pieza inteligente, qué errores están ocurriendo, el tiempo para reparar o restaurar e incluso los costos de las reparaciones. En algunas aplicaciones, Cox también ha inventado una prueba de garantía de calidad imprimiendo un diafragma flexible en las piezas inteligentes. Los usuarios pueden presionar el diafragma y, si funciona, «salta» audiblemente.
Actualmente, el ejército y la marina están buscando una mayor aplicación e implementación. Las piezas inteligentes podrían ser una excelente manera de garantizar que los equipos navales más antiguos duren más con el nuevo equipo impreso en 3D. Las piezas impresas están ayudando enormemente a renovar o reemplazar equipos antiguos en muchos sectores militares. Según la oficina de presupuesto del Congreso , se espera que ciertos buques marítimos pasen la marca de las 4 décadas. Esto significa que muchos buques tendrán piezas obsoletas que necesitarán un seguimiento y una evaluación constantes. Esto es similar al problema que encontró la fuerza aérea con los aviones más antiguos, que solucionaron mediante fabricación aditiva.
Imagen destacada cortesía de Alan Antczak / Navy, recuperada a través de TechLink Center.
