¿Puedes oírlo? Sordinas personalizadas con impresión SLS en la serie Fuse
En el diseño y la fabricación de instrumentos musicales, la tecnología y el arte pueden trabajar juntos para crear belleza. En S-Mute, Nathan Sobieralski ha combinado la impresión 3D con su amplia experiencia en el mundo de la trompeta clásica para crear una empresa de fabricación unipersonal de éxito y que crece rápidamente.
Con la ayuda del ecosistema de la serie Fuse de sinterizado selectivo por láser (SLS), Sobieralski desarrolló nuevas e innovadoras sordinas de trompeta y trombón, y empezó a producirlas a escala. Ha cultivado una potente base de clientes y una plataforma de fabricación ágil, todo ello siendo una única persona encargada del diseño, el uso de las máquinas y el procesado de los pedidos.
"Siempre me ha interesado el diseño de productos y la ingeniería de producción. ¡Lo asombroso de la época en que vivimos es que puedo imaginar algo y convertir esa idea en algo que ahora puedo sostener en mis manos! El ecosistema de la serie Fuse es excelente para producir piezas de calidad profesional".
Nathan Sobieralski, propietario de S-Mute
Tocar, pivotar, ingeniería de productos
Sobieralski ha creado un extenso catálogo de productos y la impresión 3D SLS le ha permitido fabricar en lotes los miles de componentes individuales necesarios para satisfacer la creciente demanda.
Sobieralski toca la trompeta desde que era niño y tiene el doctorado que lo demuestra. Dominar ese arte y expandir el acceso a él son dos de sus grandes pasiones: es profesor de trompeta en la Universidad Estatal de California en Fresno y toca en la Filarmónica de Fresno y en la Sinfónica de Sequoia.
Aunque sus intereses y su carrera se han centrado en ser músico, siempre le ha interesado cómo se fabrican las cosas, cómo se ensamblan y cómo se pueden mejorar los diseños ya existentes. Al igual que muchas otras ideas ingeniosas de ingeniería, S-Mute surgió de una falta de eficiencia concreta que afectaba a la vida cotidiana de Sobieralski.
Al tocar un instrumento de viento metal, a veces hay que utilizar una sordina, un dispositivo insertado en la campana que altera el sonido, pero que también puede cambiar la afinación o el tono del instrumento de forma no deseada. Para solucionar este problema de afinación, los músicos de viento metal alteraban manualmente el grosor de los corchos de la sordina para cambiar la profundidad de la sordina dentro de la campana del instrumento y, por tanto, su tono. Hasta la llegada de S-Mute, los músicos limaban el corcho y solo podían tener la esperanza de que dar a la sordina una posición más profunda tuviera el efecto adecuado. Con demasiada frecuencia, descubrían que su estimación era errónea y tenían que volver a iniciar el proceso desde el principio con corchos nuevos.
Las sordinas son dispositivos que se insertan en las campanas de los instrumentos de viento metal para alterar el sonido que producen, pero a menudo pueden afectar negativamente a la afinación si se insertan a una profundidad incorrecta.
"Por eso, durante mucho tiempo, mi idea fue: 'sería estupendo poder quitar las sordinas y poner otras de distinto grosor, y poder hacer los ajustes exactos que fueran necesarios, sin tener que limar nuevos tapones", dice Sobieralski. Así fue como nacieron un nuevo producto y un nuevo ingeniero de productos.
Desarrollo de diseños preliminares
Los primeros diseños de Sobieralski se imprimieron con una impresora 3D FDM (izquierda), que requería un posacabado considerable. Sus sordinas impresas en 3D mediante SLS (derecha) le proporcionaron la libertad de diseño y la precisión dimensional que necesitaba, sin líneas de capa evidentes que lijar.
Sobieralski tenía experiencia en CAD, así que empezó a probar algunos de los primeros diseños en una impresora de modelado por deposición fundida (FDM) que había comprado originalmente para su hijo durante la pandemia. Otras personas del sector de los instrumentos de viento metal habían probado a imprimir sordinas en 3D, la gran mayoría con impresoras FDM baratas, pero nadie había ideado el enfoque modular e innovador que Sobieralski tenía en mente.
"Se me ocurrió un sistema que parecía funcionar bastante bien y, al año de empezar, me concedieron la patente. Desde entonces, hemos estado produciendo sordinas de uso final, primero con FDM de nivel básico, luego con un gran sistema FDM CoreXY, y ahora con el SLS y la serie Fuse", dice Sobieralski.
El FDM es una tecnología económica y conocida incluso entre los recién llegados a la impresión 3D, por lo que dio a Sobieralski una forma fácil de crear prototipos y presentar sus conceptos iniciales a otros músicos. Sin embargo, su falta de uniformidad y constancia pronto se convirtió en un impedimento, ya que S-Mute creció rápidamente y hacían falta remesas de producción de mayores cantidades. "Tuve que pasar mucho tiempo trasteando con el firmware y haciendo pruebas hasta dar con la tecla. Sé que es posible hacer que el FDM funcione, pero acabé dedicando mucho tiempo a hacer pruebas y a posacabar los resultados, incluso con el sistema más caro", dice Sobieralski.
Las sordinas son herramientas profesionales utilizadas por los músicos durante sus actuaciones en diversos entornos, como actuaciones sinfónicas y otras situaciones muy formales. Cada pieza del instrumento tiene que tener un aspecto profesional e integrarse en la experiencia sinfónica. Las sordinas impresas en FDM servían, pero Sobieralski había pasado demasiado tiempo asegurándose de que funcionaran bien y tuvieran buen aspecto, a pesar de las variaciones en cuanto al filamento usado o al fabricante. "Los lotes salían con aspectos distintos, a las piezas les entraba agua y los resultados no eran para nada uniformes. Eran lentas de fabricar y tenían que estar horizontales para imprimirlas sobre el lecho de impresión", dice Sobieralski.
El SLS y la libertad de innovar
A la izquierda hay una sordina tradicional con un adaptador de corcho extraíble impreso en SLS instalado en ella. A la derecha hay una sordina tradicional con los corchos de fábrica no extraíbles en mal estado.
Al estudiar otras soluciones de impresión 3D, le llamó la atención una ventaja del SLS: el carácter autosostenible del lecho de polvo permitía imprimir formas orgánicas y curvadas, como el interior de la campana de una trompeta.
"Aprendí acerca del SLS, y de que es un medio que permite imprimir cualquier forma y cualquier geometría. Vi cómo funcionaba, y el material que habría que utilizar... Lo que me sorprendió de Formlabs es que era un proceso de trabajo muy bien pensado. Una de mis dudas era cómo iba a gestionar el polvo, pero con la Fuse Sift, parecía la solución más lógica".
Nathan Sobieralski, propietario de S-Mute
Optar por la serie Fuse, aunque es una opción accesible en comparación con las impresoras 3D tradicionales de fusión de lecho de polvo, no fue una decisión fácil de tomar para Sobieralski. Su negocio acababa de despegar, y todo sería una inversión personal suya. Sin embargo, tras recibir muestras y obtener un préstamo empresarial, Sobieralski instaló su primera impresora de la serie Fuse y la Fuse Sift en su domicilio en 2022.
Aunque el proceso de trabajo es más complejo que una impresión FDM normal, Sobieralski se apoyó en el equipo de asistencia de Formlabs para empezar a usar las máquinas y optimizarlas.
"Su servicio de asistencia extraordinario. Todos los problemas que he tenido se han resuelto con rapidez y eficacia. En mi experiencia, el equipo no se anda con medias tintas y hace todo lo que puede para resolver el problema, incluso cuando no hay una solución inmediata. Ningún elogio es demasiado, han hecho un trabajo realmente extraordinario".
Nathan Sobieralski, propietario de S-Mute
Escalado hasta cantidades de producción con la serie Fuse
El tamaño compacto del ecosistema de la serie Fuse permite a Sobieralski poner en marcha una planta de fabricación plenamente operativa sin necesidad de realizar grandes inversiones en unas instalaciones de fabricación ya existentes.
El ecosistema de la serie Fuse permite fabricar por lotes miles de piezas de uso final cada semana, sin empleados adicionales ni los consiguientes costes de mano de obra.
A medida que el diseño de Sobieralski se hizo más conocido en su comunidad y en todo el mundo de los instrumentos de viento metal, aprendió a optimizar su proceso de trabajo con la Fuse. Imprimir tanto la carcasa de la sordina como las piezas de corcho significa que sus productos son conjuntos de ajuste funcional y tienen que encajar fácilmente entre sí. "Cuando vendo una sordina, los clientes pueden comprar hasta 10 grosores de corcho diferentes, y hay tres corchos por grosor, así que de ahí procede gran parte de mi volumen de producción. Estoy imprimiendo 1600 de estos corchos a la vez", dice Sobieralski.
En 2024, el volumen de producción y la creciente demanda justificaron realizar otra inversión: añadió una segunda impresora de la serie Fuse, completamente financiada por su éxito hasta entonces. Sobieralski se ha expandido también al diseño de sordinas para trombón. "Estoy empezando a meterme en ese sector y estoy haciendo muchas sordinas para trombón. Si hablamos de cantidades serias, puedo hacer 40 de esas sordinas en dos cámaras de impresión".
Las funciones de matriz y compactación de PreForm facilitan la producción por lotes de piezas y usar el polvo de la forma más eficiente posible.
Las tolerancias ajustadas y la gran precisión que permite la serie Fuse facilitan la impresión de piezas entrecruzadas y de elementos deslizantes como este.
Incluso con dos impresoras en funcionamiento, sigue siendo una operación de una sola persona. El proceso de trabajo de la serie Fuse permite a una sola persona fabricar, procesar pedidos, gestionar su marketing y ser su propio equipo de ventas. En una reseña reciente para el foro de Formlabs, Sobieralski lo dijo mejor que nadie: "No soy una gran empresa con un enorme presupuesto de I+D y montones de empleados, mi requisito es que las máquinas sean eficientes y produzcan piezas impresas de calidad con los mínimos parones posibles. Es algo que Formlabs ha cumplido para mí".
Para saber más acerca del ecosistema de la serie Fuse, visita nuestra página. Para probar un material por tu cuenta, solicita una muestra gratuita impresa en 3D.