Cuando Defense Distributed probó una pistola de plástico fabricada con una impresora 3D y publicó los planos en línea la primavera pasada, el autodenominado grupo anarquista obtuvo la inmediata condena de los críticos que se preocuparon por las armas de fuego de fácil acceso, no reguladas e indetectables que harían el problema de la violencia armada aún peor.
Los senadores Charles E. Schumer (D-NY) y Bill Nelson (demócrata de Florida) introdujeron la legislación en junio para extender la Ley de Armas de Fuego indetectable de 1988 para incluir la prohibición de las partes de armas de fuego caseras fabricadas con impresoras 3-D. En CNN, Schumer señaló que la publicación de los planos de un arma de Defense Distributed fue un “acto irresponsable”. Advirtió que “un terrorista o un delincuente puede hacer un arma en la comodidad de su casa, sin siquiera salir de su casa y hacer un daño terrible con ella. “Las impresoras 3D son lo suficientemente pequeñas como para sentarse en un escritorio y fabricar piezas por extrusión de plástico fundido.
Los periodistas de un canal de televisión israelí estaban entre las 100.000 personas que descargaron el diseño asistido por computadora, o archivos CAD de la pistola. Los periodistas imprimieron el arma de fuego y la probaron. También trajeron partes de la pistola que hicieron-sin ser detectados-a una conferencia de prensa con el primer ministro israelí, Benjamin Netanyahu.
La Fuerza de Policía de Nueva Gales del Sur, en Australia, fabricó un arma usando una impresora 3-D de $ 1700 (dólares). Tras las pruebas, el arma estalló en pedazos. “No sólo son ilegales”, dijo el comisionado Andrew P. Escipión, “sino que son enormemente peligrosas, tanto para la persona que usted está eligiendo como blanco como para ti mismo.”
La verdad es que, hasta la fecha, las impresoras 3-D pueden producir armas de fuego sólo mínimamente funcionales. Tales armas, incluso sus desarrolladores admiten, no son tan fiables como las armas que se fabrican profesionalmente. Los plásticos más utilizados en las impresoras 3-D de uso aficionado son el poliláctico ácido (PLA) y acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS) no son capaces de contener las fuerzas extremas que conlleva disparar una bala. Eso ha sido tradicionalmente un trabajo de metal y polímeros especialmente diseñados.
Pero eso podría cambiar a medida que las máquinas 3-D mejoran, más materiales para ellas están disponibles, y los diseños de las armas de fuego evolucionan. Por otra parte, las impresoras 3-D ya han hecho piezas de armas semiautomáticas de alta calidad, un desarrollo que puede resultar más peligroso que una pistola de polímero crudo que puede disparar una sola ronda.
La fabricación de armas y partes de armas ha acaparado mucha atención, pero es un pequeño rincón en el naciente mundo de impresión 3-D. Los aficionados están ganando acceso a una tecnología que utilizaban principalmente ingenieros profesionales. Ellos están usando impresoras 3-D para realizar en forma física el arte, juguetes y artilugios que antes sólo existían en su imaginación. Los grandes minoristas-que ya están tomando en serio este nuevo mercado-están ofreciendo las máquinas de impresión. STAPLES comenzó a vender 3-D Systems’ Cube por 1.300 dólares a principios de este año. RadioShack ofrece la impresora de la serie H Afinia por $ 1.600.
La gente en la comunidad de impresión 3-D más amplia no fácilmente opinan sobre aquellos que están usando la tecnología para desarrollar armas de fuego. Y cuando lo hacen, los fabricantes de armas son considerados como intrusos, cooptando una tecnología útil para propósitos no deseados. “Estas tecnologías, se pueden utilizar para construir cualquier cosa”, dice Ryan Wicker , profesor de ingeniería mecánica y director del Centro WM Keck para la Innovación 3D en la Universidad de Texas, El Paso. Componentes para aviones a reacción y los implantes médicos hechos a medida son las aplicaciones potencialmente más difíciles y constructivas para las impresoras 3-D, señala.
Rod Strand, director de ventas del fabricante de impresoras LulzBot , comparte el sentimiento. “Aunque no aprobamos la impresión de elementos potencialmente dañinos, no podemos controlar como las personas utilizan sus impresoras 3-D “, dice. “Esperamos que la gente las esté utilizando para cosas más innovadoras que encontrar formas creativas para hacer armas.”
MakerBot una nueva empresa de impresión 3-D, con base en Nueva York que fue recientemente adquirida por la empresa de impresoras de calidad profesional Stratasys, tiene como objetivo crear un entorno favorable para las personas que quieren familiarizarse con la impresión 3-D. La firma abrió la primera tienda dedicada a la impresión 3-D el otoño pasado en Manhattan.
Varias máquinas instaladas en la tienda demuestran la impresión de modelos tales como tornillos, cadenas y figuras. El proceso que utilizan las máquinas, llamado fabricación de filamentos fusionados (FFF), es lento y meticuloso. Las boquillas robóticas construyen los elementos dibujando cada capa de polímero fundido capa por capa. Un objeto del tamaño de una naranja toma horas para producir.
Más allá de la tienda, MakerBot acoge Thingiverse , una comunidad en línea para los aficionados a la impresión 3-D que comparten archivos CAD de sus diseños. La página web ofrece plantillas para cientos de esculturas, juguetes, máquinas, algunas de las cuales requirieron inmensa creatividad y un sinnúmero de horas de desarrollo.
Las opciones de polímeros para máquinas FFF son limitadas, especialmente para los modelos de nivel de entrada. PLA y ABS son los plásticos más utilizados. “Ellos tienen temperaturas relativamente bajas de procesamiento, y también son más baratos”, dice Wicker.
Los dos polímeros ofrecen diferentes propiedades, explica Strand. PLA es más frágil que el ABS. PLA también es más difícil de imprimir porque es menos viscoso, por lo que es difícil mantener la integridad de la columna del material que sale por la boquilla. El inconveniente del ABS, por otra parte, es que se contrae cuando se enfría, creando potenciales urdimbres y otras imperfecciones en el producto final. Una máquina que procesa ABS necesita tener una cama temperada para mantener una temperatura constante mientras imprime.
Plásticos más resistentes están disponibles para su uso en máquinas de FFF. LulzBot ofrece categorías experimentales de nylon y policarbonato. El Nylon tiene una viscosidad muy baja. “No es algo que usted va a querer probar la primera vez que imprima en 3-D”, dice Strand. Esto también ocurre con el policarbonato, lo que añade otra complicación: Necesita ser procesado a altas temperaturas.
Otros proveedores de máquinas FFF de calidad comercial pueden manejar resinas aún más exóticas, como poliéter imida, poliéter éter cetona y poliéter cetona cetona. Sin embargo, estas máquinas pueden costar más de $ 100.000.
Un jugador clave de esta comunidad de aficionados que está produciendo armas 3-D-impresas es Michael Guslick. Ya en 2011, Guslick, un ingeniero de Milwaukee, buscaba en el website Thingiverse objetos para imprimir en su impresora 3-D de segunda mano. Encontró planos para una placa que se fija a un resorte en un cargador de fusil. Guslick se preguntó si la impresora 3-D podría producir piezas de armas mecánicamente más complejas.
Guslick tiene un curriculum ideal para este proyecto. Además de ser un ingeniero, él es un mecánico autodidacta. Tiene un negocio secundario, modificar pistolas de paintball. Incluso ha intentado fabricar armas de la manera convencional, empleando metales.
Guslick es también hábil en la impresión 3-D. Para evitar el alto costo de los carretes de ABS vendidos por Stratasys para utilizar en sus máquinas, compró un carrete a un tercero que era del mismo calibre 0,07 pulgadas. Sus impresiones de prueba eran un desastre. No todos los ABS, aprendió, son iguales. Él decidió hacer su propio filamento. Ashland Distribution le vendió una bolsa de 55 libras de resina SABIC Innovative Plastics MG47, que consideraba similar al material genuino Stratasys, y encontró una extrusora para formar los filamentos. Los resultados fueron mucho mejores.
Para el proyecto del arma, Guslick puso su mirada en una parte clave de la AR-15. El arma es una variante de la M-16 utilizada por el ejército de EE.UU. durante la Guerra de Vietnam. También fue el arma utilizada en el tiroteo masivo en Newtown, Connecticut.
Motivado, dice, no por la política sino por la curiosidad, Guslick quería hacer un receptor inferior, la parte de la AR-15 en la que otros componentes como la culata, el cargador, y el agarre se conectan a ella. También almacena el mecanismo del disparador. Es un componente regulado del arma, un comprador necesita una verificación de antecedentes para conseguir uno. Todos los otros componentes del arma pueden ser adquiridos sin tales controles.
Guslick encontró un archivo CAD para el receptor inferior en un sitio web. Modificó el diseño para reforzar áreas en las partes que pensó podrían ser vulnerables a la tensión mecánica. Después de la impresión, él tenía que hacer algunas etapas de acabado a mano, tales como perforación y escariado.
Después de montar el resto del arma alrededor del receptor impreso, Guslick la probó usando cartuchos calibre .22, que son mucho menos potentes que los .223 Remington utilizados normalmente en el AR-15. El receptor funcionaba bien.
El arma no se comportó tan bien con los cartuchos .223. Los cartuchos no eran alimentados y extraídos correctamente. El receptor se estaba flexionando demasiado cuando se disparaba el arma, Guslick culpa a falta de firmeza del ABS. “Desde luego, no era lo suficientemente rígido como para funcionar de forma fiable”, dice.
Defense Distributed hizo su propia impresión del diseño de Guslick. Sin embargo, la organización utilizó un sistema de impresión basado en fotopolímeros, no FFF. La resina termoendurecible utilizada en el proceso era más rígida, pero no tiene la fuerza de un termoplástico. Durante las pruebas el receptor inferior no presentó problemas, pero se quebró después de unos cuantas disparos.
Defense Distributed modificó el diseño de Guslick para compensar las deficiencias del polímero que estaba utilizando. El nuevo receptor logró disparar más de 600 cartuchos.
Ese resultado parece escalofriante. Defense Distributed quiere hacer las leyes de armas obsoletas gracias a la tecnología de impresión 3-D. “Vemos esto como un proyecto político”, dice Cody Wilson, estudiante de Derecho de UT Austin y fundador del grupo. “Comienza y termina en la ideología.”
El proyecto emblemático de Defense Distributed es desarrollar un arma de fuego impresa completamente funcional. Además de Wilson, que no tiene conocimientos técnicos, otros dos trabajaban en el arma del grupo. Uno de ellos es un ingeniero eléctrico y un entusiasta de las arma, el otro tiene experiencia en la impresión 3-D.
La idea de las armas de plástico no es nueva. Los plásticos han sido utilizados en armas durante décadas, por ejemplo en el marco de la pistola Glock 17, arma preferida por los departamentos de policía de todo el mundo. Se cree que el material utilizado para hacer la Glock es una resina de nylon rellena de vidrio, aunque la compañía, invocando el secreto industrial, se niega a confirmar esto.
Es la impresión 3-D y la elección del material (un tipo de ABS disponible en Stratasys) lo que hace del proyecto de Defense Distributed único. En general, el programa tomó cerca de ocho meses en completarse. Alrededor de seis les tomó obtener una licencia para la fabricación de armas de fuego de la Oficina de Alcohol, Tabaco, Armas de Fuego y Explosivos. Esto, dice Wilson, fue la “cubierta más segura” para la iniciativa. Es legal hacer armas de fuego para uso personal, pero hay límites a lo que puede ser fabricado y distribuido.
Defense Distributed aun así enfrentó obstáculos. Stratasys recuperó una impresora que el grupo le estaba arrendando cuando se enteraron de lo que Wilson estaba haciendo. El grupo tuvo que comprar una máquina de Stratasys de segunda mano de calidad comercial por alrededor de $ 8.000.
Mientras que el grupo estaba a la espera de la licencia, que llegó en marzo, Defense Distributed imprimió cargadores para rifles y cañones para probarlos en el arma impresa. El obstáculo clave era maximizar la resistencia del cañon. En la impresión 3-D, la orientación de los hilos de la resina es un determinante importante de la resistencia.
Con esto en mente, el grupo se decidió por la impresión del cañon en círculos concéntricos. El grupo también trató los cañones de ABS con vapor de acetona, un truco común entre los aficionados a la impresión 3-D, para suavizar el ánima y ayudar a prevenir fallas en el cañon.
Tomó sólo dos meses diseñar el arma, principalmente la empuñadura y el mecanismo de disparo, alrededor del cañón. Las partes metálicas sólo eran un clavo utilizado como percutor y una placa de acero insertada en el dispositivo por lo que cumple con la Ley de Armas de Fuego indetectables.
Defense Distributed probó el arma, a la que llamaron el Libertador que usa cartuchos .380 ACP, las mismas pequeñas balas utilizadas en la Walther PPK de James Bond, mayoría de los estados no exige una licencia para comprar municiones.
El Libertador funcionó, al menos en el sentido de que se las arregló para disparar una bala. El plástico alrededor del cartucho se expandió tanto que el equipo tuvo que arrancar los casquillos de bala entre los disparos. Cada disparo deformó el arma más. Lo mejor que Defense Distributed fue capaz de lograr en las pruebas posteriores fue realizar cinco disparos sin tener que cambiar piezas.
Guslick y un amigo imprimieron su propia versión del Libertador en una impresora LulzBot. Hicieron un par de pequeñas modificaciones en el diseño, como el uso de alfileres de metal en vez de plástico, para mantener la pistola junta.
Los resultados fueron similares a los de Defense Distributed . Ellos fueron capaces de disparar 9 rondas antes de que la pistola se deformara demasiado para ser utilizada. Pero golpear los casquillos con una roca para poder sacarlos, sustituir tornillos, y reajustar constantemente el percutor les tomó el tiempo, demoraron tres horas en disparar las nueve rondas.
Guslick midió la velocidad de salida. Las balas .380 viajaban a la mitad de la velocidad de una bala disparada por una pistola convencional del mismo calibre. Se estima que sólo lleva la mitad de energía que la bola rápida de un lanzador de Grandes Ligas. Según él, el ánima de ABS se expande tanto al disparar que escapen los gases se escapan alrededor de la bala, robándole la velocidad.
Aunque claramente poco fiable, Wilson señala que el Libertador no es tan malo como algunos de los videos que circulan por Internet sugerirían. Wilson acusa a los creadores de los videos, como la policía de Australia, de una “estrategia de agitación y propaganda.” Especula que ellos deliberadamente diseñaron las pruebas para que fallen al fabricar el arma con PLA y disparando cartuchos más potentes, o no suavizando el anima. “Nunca hemos tenido fracasos, como algunos de los que vimos en el vídeo”, dice.
Wilson reconoce que el receptor inferior funcional del AR-15 burla las leyes de control de armas de fuego de manera más insidiosa que el Libertador lo hace de todos modos.
Guslick concuerda que el Libertador tiene algunas deficiencias: “imprimir un arma de fuego es un método muy caro y lento para conseguir un producto de calidad inferior”, dice. “Es muy poco práctico. Usted puede hacer un arma muy superior por alrededor de $ 15 empleando componentes de plomería de su ferretería local. Así que la impresión es realmente el camino más largo”.
Sin embargo, hay una comunidad desarrollando armas de fuego impresas en 3-D en defcad.com , un foro patrocinado por Defense Distributed. Es similar a Thingiverse, que hace mucho tiempo prohibió las actividades relacionadas con armas de fuego en su su sitio web. En Defcad, variantes del Libertador ya se están desarrollando, tanto como el receptor inferior del AR-15.
Un usuario, llamado Canadiangunnut, hizo una versión de un rifle que dispara cartuchos .22. Él no tiene ninguna experiencia en ingeniería y comenzó a utilizar el software 3-D de diseño e impresión sólo este año. “Desde que era un niño, siempre he construido cosas con mis manos y me ha gustado la mecanica”, dice.
Canadiangunnut utilizó el foro para comentar ideas y obtener consejos. “¡Caramba! Nunca pensé que el cañón se rompería y se convertiría en un proyectil “, señala en un post.
El primer rifle que Canadiangunnut hizo se quebró cuando fue disparado. El diseño posterior tenía un cañón más grueso. La nueva arma logró disparar 14 balas antes de que el cañon empezara a partirse.
Apenas unos meses después que Defense Distributed ganara notoriedad con el Libertador, Canadiangunnut diseñó un arma mucho mejor, estableciendo un objetivo para los futuros usuarios Defcad.
Chemical & Engineering News
ISSN 0009-2347
Copyright © 2013 Sociedad Americana de Química
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