Los movimientos suaves y fluidos de un balisong, o navaja mariposa, han fascinado a los aficionados durante muchos años. Aprender a manejarla con destreza es muy gratificante. Esta guía está dirigida a creadores que desean ir más allá de simplemente descargar archivos ya creados. Exploraremos el proceso completo de diseño y creación de tu propio entrenador de navaja mariposa personalizado, seguro y funcional, impreso en 3D, de principio a fin. Al finalizar esta guía detallada, comprenderás los conceptos mecánicos básicos, sabrás cómo modelar un entrenador de balisong completo en un software CAD y entenderás exactamente cómo prepararlo para una impresión 3D exitosa.
Advertencia importante: Esta guía es solo para fabricar un juguete, accesorio o arma de entrenamiento. La parte de la "hoja" debe diseñarse para que no tenga filo y sea imposible afilarla. Le recomendamos encarecidamente que consulte y cumpla con todas las leyes locales, estatales y nacionales sobre la posesión, el porte y el uso de este tipo de artículos, incluso si se trata solo de armas de entrenamiento. Fabricar de forma responsable es fundamental.
Ideas y herramientas clave
Partes de Balisong
Para diseñar un balisong, primero hay que comprender sus partes. Un balisong funcional tiene cinco piezas principales que trabajan en conjunto.
- La cuchilla (o rueda de entrenamiento): Esta es la pieza central que gira. Para una rueda de entrenamiento, su diseño es fundamental. Debe ser roma, de filo grueso y con una forma que impida afilarla.
- Las empuñaduras (brazos giratorios): Los dos brazos que sujetan la hoja.
- Mango seguro: Este mango se cierra sobre el lomo, o el lado no afilado de la cuchilla de entrenamiento.
- Mango de mordida: Este mango se cierra en el lado de la mordida. Incluso en un juguete de entrenamiento, aprender a diferenciar entre ambos lados al tacto es importante para una técnica correcta.
- Los pivotes: Son las articulaciones donde las empuñaduras se conectan a la base de la hoja. Este es el centro mecánico del balisong, y la precisión en este punto es absolutamente necesaria.
- La espiga: La base de la hoja que sostiene los puntos de pivote.
- El pestillo: El sencillo mecanismo de cierre, generalmente situado en la empuñadura, que mantiene las asas unidas cuando están abiertas o cerradas.
Elige tu diseño
Existen dos formas principales de diseñar un balisong impreso en 3D. Tu elección dependerá de tu nivel de habilidad y de lo que quieras lograr.
Ensamblaje de varias piezas
Este método consiste en modelar e imprimir cada pieza —la hoja, las dos asas, el pestillo y los pasadores— por separado. Luego se ensamblan utilizando pasadores impresos o elementos de fijación estándar como tornillos y tuercas.
- Ventajas: Es mucho más fácil de modelar para principiantes. Permite imprimir piezas en diferentes colores o materiales. Si una pieza se rompe, solo es necesario reimprimir esa pieza.
- Puntos negativos: Requiere montaje manual. Se pueden perder piezas pequeñas o pasadores.
Impresión en el lugar (PIP)
Este es un método avanzado donde el balisong se modela como un solo objeto preensamblado. El diseño incluye espacios cuidadosamente controlados e intencionales entre todas las partes móviles. Al imprimirse, el objeto sale de la plataforma de impresión completamente ensamblado y, tras algunos ajustes iniciales, se vuelve funcional.
- Puntos positivos: Un resultado muy satisfactorio, casi mágico. No requiere montaje.
- Desventajas: Es mucho más difícil modelarlo correctamente. Requiere una impresora 3D bien calibrada. Un solo fallo de impresión supone la pérdida del modelo completo, con la consiguiente pérdida de tiempo y material.
Software y herramientas
- Software de modelado 3D (CAD): Este proyecto requiere un software capaz de crear modelos sólidos y precisos. Las aplicaciones de modelado paramétrico son ideales, ya que permiten ajustar fácilmente las dimensiones y tolerancias una vez finalizado el diseño inicial.
- Calibrador digital: Si bien es opcional, el uso de un calibrador es muy recomendable. Resulta muy útil para medir holguras, comprobar las dimensiones de impresión y garantizar la precisión necesaria para un funcionamiento mecánico suave, sobre todo si se intenta reproducir la sensación de un objeto existente.
Parte 1: Modelado de un entrenador multiparte
Esta guía paso a paso te mostrará cómo crear un entrenador de balisong clásico de varias partes.
Paso 1: El entrenador "Blade"
Comenzamos con la parte central.
- Crea un nuevo boceto 2D en un plano de tu software CAD. Dibuja la vista lateral de la hoja con la forma deseada. Incluye la espiga en la base, asegurándote de que sea lo suficientemente resistente para alojar los orificios del pivote. Define la longitud total.
- Extruye este boceto 2D para darle grosor. Un buen punto de partida para una cuchilla de entrenamiento es de 3 mm a 4 mm.
- Ahora, cree los orificios de pivote en la espiga. Este paso requiere precisión. Un aspecto clave es la tolerancia del orificio. Si piensa usar un tornillo M3 (de 3 mm de diámetro), deberá modelar el orificio ligeramente más grande, por ejemplo, de 3,2 mm, para asegurar que el tornillo pase sin atascarse.
- Añade elementos de diseño. Utiliza la función de boceto y corte para crear recortes en la hoja. Esto no solo mejora el aspecto visual, sino que también ayuda a reducir el peso y ajustar el equilibrio. Considera añadir un chaflán o una textura diferente al filo romo para distinguirlo del lomo al tacto.
Paso 2: Las asas
Los mangos deben ajustarse perfectamente a la hoja.
- Crea un nuevo boceto para la sección transversal del mango. Un canal en forma de "U" o "C" es la forma estándar. El ancho interior de este canal debe ser ligeramente mayor que el grosor de la hoja. Para una hoja de 3 mm de grosor, un ancho interior de canal de 3,5 mm a 4 mm proporciona una buena holgura.
- Extruya este boceto de canal hasta obtener la longitud deseada del mango.
- En un extremo del mango, modele la zona de pivote. Añada material para formar la unión y cree un orificio que coincida perfectamente con el orificio de pivote en la espiga de la hoja. Aplique la misma tolerancia de orificio que antes.
- Realice una comprobación de holgura. En su software CAD, ensamble la hoja y una empuñadura en el punto de pivote. Gire la hoja 180 grados. Asegúrese de que pueda completar todo el rango de movimiento sin que ninguna parte de la hoja toque las paredes internas del canal de la empuñadura.
- Una vez que tengas un diseño funcional, copia el mango para crear el segundo. Para facilitar el aprendizaje, añade una pequeña característica identificativa permanente a uno de los mangos —una pequeña protuberancia, una muesca o un patrón de textura diferente— para marcarlo como el "mango de mordida".
Paso 3: El pestillo y los pasadores
Las piezas finales son las pequeñas partes que lo mantienen todo unido.
- El pestillo: Diseñe un pestillo sencillo en forma de T. Este diseño permite girar sobre una manija y encajar en un hueco del extremo de la otra para bloquearlas. Modele el orificio de pivote y el pasador de bloqueo prestando especial atención a las tolerancias para que se mueva libremente pero encaje de forma segura.
- Los pasadores: Para los pivotes principales, tiene dos opciones. Puede modelar pasadores cilíndricos simples. Para lograr un ajuste seguro por fricción, haga su diámetro ligeramente menor que el de los orificios que modeló (por ejemplo, un pasador de 3,9 mm para un orificio de 4 mm). Como alternativa, diseñe el rodillo para usar tornillería común. Puede modelar los orificios de los pivotes para que se ajusten a tornillos M3 y crear huecos hexagonales en el lado opuesto para alojar tuercas M3, lo que proporciona un pivote más duradero y ajustable.
Parte 2: El desafío de la impresión in situ
Modelar una navaja mariposa PIP es una verdadera prueba de tu comprensión sobre cómo modelar mecanismos de navajas mariposa impresas en 3D.
Principios de bisagra PIP
La "magia" de un mecanismo de impresión in situ reside en crear un espacio permanente e ineludible entre las piezas móviles dentro del propio modelo CAD.
La regla de oro de la holgura es fundamental. Se requiere una holgura de entre 0,3 mm y 0,5 mm entre dos superficies que se moverán independientemente tras la impresión. Esta holgura es suficiente para evitar que las capas de filamento fundido se adhieran entre sí. Antes de realizar una impresión grande, es muy recomendable diseñar e imprimir un modelo de prueba pequeño para determinar la holgura óptima para su impresora y filamento específicos.
Modelando el Balisong PIP
- Comience con todas las piezas (la hoja y ambos mangos) en un solo archivo CAD. Colóquelas en la disposición "abierta" o "plana", que es como se imprimirán en la base.
- Modele directamente la articulación del pivote. En lugar de un pasador separado, este se modela como parte integral del mango. El pasador se aloja dentro de un orificio en la espiga de la hoja. Es fundamental asegurarse de que exista la holgura especificada (por ejemplo, 0,4 mm) en todos los lados entre el pasador y la pared del orificio. Utilice las herramientas de vista de sección transversal de su software para verificar esta holgura.
- Modele el resto del ensamblaje, asegurándose de que se mantenga esta misma holgura crítica entre las caras de la hoja y las paredes internas de los canales del mango.
- El cierre PIP presenta un desafío importante. Diseñar un cierre funcional mediante impresión in situ es muy difícil y fiable, y suele ser el punto más débil del modelo. Para tu primer balisong PIP, te sugerimos modelarlo sin cierre para aumentar considerablemente las probabilidades de una impresión exitosa.
Del modelo a la realidad: Configuración del segmentador
Un modelo perfecto puede fallar si la configuración del programa de corte es incorrecta. Preparar el archivo para la impresión es tan importante como el diseño en sí.
Exportación e impresión previa
Exporta cada pieza (para el diseño multiparte) o el ensamblaje completo (para el diseño PIP) como archivo .STL o .3MF . Abre el archivo en tu programa de corte y realiza una comprobación previa a la impresión. La mayoría de los programas de corte incluyen herramientas para detectar y, en ocasiones, corregir problemas como geometrías no manifold, que pueden provocar fallos de impresión.
Configuración crítica del segmentador
- Orientación: Este es el ajuste más importante para la resistencia. Las asas y la hoja deben imprimirse planas sobre la plataforma de impresión. Esto alinea las líneas de capa longitudinalmente, proporcionando máxima resistencia en los puntos de pivote de alta tensión. Imprimirlas verticalmente crearía un punto débil en cada línea de capa, provocando que se rompieran fácilmente durante su uso.
- Altura de capa: Para piezas mecánicas con articulaciones móviles, una altura de capa menor es beneficiosa. Un valor entre 0,12 mm y 0,16 mm produce articulaciones pivotantes con superficies más lisas, lo que resulta en un movimiento mucho más suave y menos áspero.
- Soportes: En el diseño de varias piezas, el canal en forma de "U" de las asas requiere material de soporte para una correcta impresión. El objetivo de un modelo PIP bien diseñado es que no requiera soportes.
- Número de paredes / Perímetros: No escatime en paredes. Recomendamos usar un mínimo de 3 a 4 paredes (perímetros). Esto aporta mayor resistencia y durabilidad, especialmente alrededor de los orificios de pivote, donde se concentra la mayor parte de la tensión.
- Relleno: Un porcentaje de relleno del 20-30% con un patrón de rejilla o giroide suele ser suficiente para proporcionar soporte interno y rigidez.
Ensamblaje y resolución de problemas
Ya has diseñado e impreso las piezas. Ahora es el momento de dar vida a tu entrenador.
El proceso de ensamblaje
Para la versión en varias partes:
- Retire con cuidado todo el material de soporte de los canales del mango. Utilice un cúter o unos alicates pequeños para una extracción limpia.
- Comprueba el ajuste de todas las piezas. Si un pasador queda demasiado ajustado en un orificio de pivote, no lo fuerces. Lija suavemente el pasador o utiliza una broca pequeña para agrandar el orificio hasta que el ajuste sea perfecto.
- Ensambla la hoja entre los dos pivotes del mango, insertando los pasadores o piezas impresas.
- Fije el pestillo al extremo del mango de mordida.
"Liberándose" un modelo PIP
Para la versión de impresión directa:
- Una vez finalizada la impresión y tras haberse enfriado completamente sobre la plataforma de construcción, retírela.
- Comience a trabajar cada articulación pivotante con cuidado pero con firmeza. Oirá y sentirá un crujido distintivo cuando se liberen los puntos microscópicos, diseñados intencionalmente para debilitar las piezas durante la impresión. Este es el resultado esperado.
- Continúa moviendo las manijas hacia adelante y hacia atrás, abriéndolas y cerrándolas hasta que se balanceen libremente y con suavidad.
Problemas comunes y soluciones
- Problema: Las juntas de mi modelo PIP están completamente fusionadas.
- Solución: La holgura era demasiado pequeña para su impresora. Vuelva a su modelo CAD, aumente la holgura (por ejemplo, de 0,3 mm a 0,4 mm) e intente imprimir de nuevo.
- Problema: El mecanismo es demasiado rígido o las asas están flojas.
- Solución: Se trata de un problema de tolerancia. Para mayor rigidez, aumente ligeramente el diámetro del orificio de pivote en su modelo. Para reducir la oscilación, redúzcalo. El uso de piezas reales (tornillos y tuercas) en lugar de pasadores impresos suele proporcionar un movimiento más ajustable y con menor oscilación.
- Problema: El pestillo no encaja o está demasiado flojo.
- Solución: Esto requiere rediseñar el mecanismo de cierre. Ajustar las tolerancias para un clic más firme o un ajuste más preciso.
Ahora eres diseñador de balisongs
Has completado el proceso desde un lienzo digital en blanco hasta un objeto físico y funcional. Has aprendido sobre anatomía mecánica, modelado de precisión, la importancia crítica de la gestión de tolerancias y cómo modelar un cuchillo mariposa impreso en 3D teniendo en cuenta las ventajas y limitaciones de la impresión 3D.
Ahora, da rienda suelta a tu creatividad. Experimenta con formas de hoja únicas, texturas ergonómicas en el mango y diseños de cierre innovadores. Los principios que has aprendido aquí son la base para crear infinidad de objetos mecánicos complejos. Recuerda siempre crear y usar tu juguete de entrenamiento de forma responsable, como el juguete seguro para el que fue diseñado.
Preguntas frecuentes (FAQ)
P1: ¿Cuál es el mejor material para imprimir un entrenador?
R: Los distintos filamentos ofrecen propiedades diferentes. El PLA es muy fácil de imprimir y rígido, por lo que resulta excelente para un primer prototipo. El PETG ofrece una durabilidad y resistencia a los impactos superiores, lo que lo convierte en una mejor opción para un entrenador que se caerá con frecuencia. El ABS es extremadamente duradero, pero es más difícil de imprimir y requiere buena ventilación.
P2: ¿Cómo puedo mejorar el peso y el equilibrio?
R: El equilibrio es fundamental para los trucos avanzados. Puedes aumentar el porcentaje de relleno en ciertas partes (como los extremos de las asas) en tu programa de corte. Una técnica más avanzada consiste en diseñar cavidades huecas en tu modelo. Tras la impresión, puedes insertar pequeños pesos, como monedas o tuercas hexagonales, en estas cavidades y fijarlos con pegamento para ajustar el equilibrio.
P3: ¿Puedo modelar un entrenador con mangos curvos?
A: Por supuesto. Los principios básicos de pivotes y holgura siguen siendo los mismos. Sin embargo, el desafío del modelado aumenta. La clave está en modelar con precisión la trayectoria curva que seguirá la hoja y garantizar que las empuñaduras curvas proporcionen la holgura adecuada a lo largo de todo ese arco de movimiento, no solo en un punto.
P4: Mi modelo de impresión in situ falló. ¿Cuál es la causa más probable?
R: Las dos causas más comunes de una impresión PIP fusionada son una holgura insuficiente en el modelo CAD y una impresora mal calibrada. La sobreextrusión (flujo demasiado alto) o una altura incorrecta de la primera capa pueden cerrar fácilmente los pequeños espacios necesarios para que el mecanismo funcione. Imprime siempre primero una galga de prueba de tolerancia para determinar la holgura óptima para tu máquina y filamento específicos antes de intentar un proyecto PIP grande.