Ventilador axial (rotor)

Un rotor de ventilador axial imprimible: aspas torsionadas con el paso que elijas, sobre un cubo taladrado.

Un ventilador axial es un cubo y una corona de aspas torsionadas, y sopla a lo largo de su propio eje: es el de forma de hélice, frente al rodete, que lanza el aire de lado. La torsión es todo el diseño, y sale de una sola cifra.

El paso es la torsión. El paso es cuánto avanzaría el ventilador en una vuelta si se enroscara en un sólido, y es la cifra por la que se ha vendido siempre toda hélice. De ella sale exactamente el ángulo del aspa en cada radio —`arctan(paso / 2 pi r)`—, lo que significa que el aspa va empinada cerca del cubo, donde se mueve despacio, y tendida en la punta, donde va deprisa. Esa es la distribución de vórtice libre, y no tienes que crearla: no hay ángulos por estación que inventar, y el panel informa de los dos extremos que ha producido. Un paso más grueso es un aspa más agresiva, que mueve más aire por vuelta y exige más al motor.

Acierta el sentido de giro, aunque no por lo que crees. Ambos sentidos soplan igual; el aspa se refleja, no se le da la vuelta. Lo que el ajuste tiene que igualar es el motor, y elegir el que no es te da un ventilador que aspira cuando querías que empujara.

El perfil, y por qué sus bordes son romos. Elige una placa plana —lo más sencillo de imprimir y lo más difícil de estropear— o uno de los perfiles NACA publicados de cuatro dígitos. Sobre el papel un perfil se cierra en filo de cuchillo, y eso no hay boquilla que lo deposite: con un 12% de espesor en una cuerda de 10 mm pasa de 1,2 mm a nada. Por eso ambos bordes se roman hasta el Grosor del borde, que es lo más fino que se le permite ser al aspa en cualquier punto.

Las puntas se cortan en el círculo que barren. El perfil de un aspa queda atravesado en la corriente, así que sus esquinas se sitúan más lejos del eje que la estación a la que pertenecen: un aspa construida hasta el radio indicado barrería un par de milímetros más. Por eso el rotor se recorta con el círculo barrido, lo que además le da a la punta el arco que tiene un ventilador de verdad. La consecuencia es la útil: el Diámetro de punta es la cifra que tiene que pasar por tu marco.

Vigila las raíces. Las aspas se apiñan donde salen del cubo: ese círculo es el más corto que cruzan, y ahí el aspa queda casi tumbada sobre él. Pon bastantes aspas, o bastante cuerda, y las raíces chocan y se funden en un disco macizo que sigue pareciendo un ventilador. La fila Hueco en la raíz de las aspas es lo que te lo dirá.

Seguramente pedirá soportes. Un aspa torsionada impresa en plano tiene la cara inferior muy tendida: con pasos normales, la punta queda a pocos grados de la horizontal, mucho más allá de lo que un laminador puede puentear. La fila Cara inferior del aspa en la punta da ese ángulo y avisa por debajo de la regla práctica habitual de 45 grados. Activa los soportes, o sube el paso. Es un hecho de las aspas torsionadas, no de este generador, y más vale decirlo que descubrirlo en la cama.

Lo que no te dice. Ni caudal, ni presión, ni rendimiento, ni ruido. Eso depende de la carcasa alrededor del rotor, de la holgura de puntas y del motor que lo mueve, y esta pieza no conoce nada de eso; tampoco tenemos un banco de pruebas. Lo que sí afirma es geométrico y comprobable: el aspa está al paso que pediste en cada radio, el perfil es el que nombraste, las aspas se despejan entre sí, el rotor barre el diámetro del campo y el taladro encaja con el eje que mediste. Pasa Comprobación de impresión por el resultado antes de dedicarle filamento.

1. Abre el panel Generar en la barra lateral izquierda y elige Ventilador axial (en Ventiladores y aire).
2. El rotor aparece como un único cuerpo imprimible. Los parámetros se abren en el panel Propiedades.
3. Fija el Diámetro de punta al círculo que tiene que barrer, y el cubo a lo que quepa alrededor de tu eje.
4. Fija el Paso: eso solo es toda la torsión, y el panel informa de los ángulos de cubo y punta que da.
5. Ajusta Gira para que coincida con tu motor, luego el número de aspas y la cuerda en cada extremo, vigilando la fila del hueco en la raíz.
6. Introduce el Diámetro del eje (el eje, no el agujero) y un Plano del eje si es un eje en D.
7. Mira la fila de la cara inferior del aspa —un aspa torsionada suele necesitar soportes— y luego imprímelo con el cubo abajo.