Estudiantes mecanizan piezas para la Estación Espacial Internacional

May 18, 2023

Kyle Sisco comenzó su carrera como maquinista, un papel que realmente disfrutó. Pero la parte de su trabajo que más le gustaba era enseñar a sus compañeros de trabajo cómo resolver problemas y elegir trayectorias por sí mismos. En 2007, el ex instructor de mecanizado de Sisco en la escuela secundaria Ogemaw Heights en West Branch, Michigan, lo nombró su sucesor cuando asumió un puesto administrativo.

La aptitud de Sisco para el mecanizado y la enseñanza lo convirtió en un candidato natural para el puesto.

Sisco cree que hacer que los estudiantes se familiaricen con el software y las máquinas CNC lo antes posible es lo que los atrae y los mantiene comprometidos con el programa. Su plan de estudios se centra en usar y hacer. Luego, a medida que los estudiantes avanzan en el programa, Sisco encuentra trabajos del mundo real para que los completen. “Tienen que conocer todo el proceso”, dijo Sisco. "Quiero que conozcan la realidad de la fabricación de piezas, desde la planificación hasta la inspección".

Por ejemplo, su clase recientemente hizo letreros de salida para las puertas de su escuela y letreros con el número de salón para todos los edificios de su distrito. Estos y otros proyectos permiten a los estudiantes producir cosas que pueden ver todos los días y de las que se enorgullecen, pero el verdadero objetivo del programa es asegurarse de que cada estudiante pueda ingresar a cualquier taller de maquinaria listo para comenzar a trabajar una vez que se gradúe. Para hacer esto, Sisco lanza una amplia red, haciendo de todo, desde búsquedas en Google hasta trabajar con un consejo asesor de propietarios de talleres mecánicos locales para ayudarlo a encontrar proyectos para el aula, oportunidades de aprendizaje cooperativo y trabajos. Cualquier cosa para excitar la imaginación de los estudiantes y darles experiencia práctica.

Sisco finalmente descubrió el programa HUNCH (Escuelas secundarias unidas con la NASA para crear hardware) de la NASA, que se fundó hace 17 años para brindar a los estudiantes nuevas experiencias educativas mediante la producción de artículos de capacitación e investigación para la Estación Espacial Internacional (ISS). Aunque Sisco comenzó de inmediato el proceso de solicitud, tomó algunos años de trabajo con la NASA y la administración de su escuela local para obtener un proyecto en el programa. En 2019, con la ayuda de los administradores escolares y del distrito, la clase de Sisco ganó un proyecto HUNCH para crear una pieza similar a una tuerca de bloqueo para experimentos en la ISS.

Una vez que la escuela firmó un acuerdo de la Ley del Espacio con la NASA, la agencia envió a los estudiantes un pedido de 50 piezas junto con las impresiones y los materiales que necesitarían para producirlas. Sisco entregó todo a sus alumnos, dejándolos trabajar en los procesos y las trayectorias de herramientas que necesitarían para terminar la pieza, y ofreció orientación solo cuando se le solicitó.

Sabiendo que tendrían que hacer partes en al menos dos máquinas diferentes, los estudiantes crearon algunos procesos que lograrían lo que querían hacer usando el software Mastercam de CNC Software LLC. Los estudiantes redujeron sus opciones a tres trayectorias y procesos optimizados, luego probaron lotes cortos de los tres para ver cuál funcionaba mejor. La única estipulación que hizo Sisco fue que las piezas debían producirse en un ciclo continuo. Quería que hicieran el trabajo como si estuvieran en un taller real.

"Fueron ellos (los estudiantes) programando, configurando e inspeccionando", dijo Sisco con entusiasmo. "Hicieron de todo. Mi papel era básicamente el de enlace entre mis alumnos y la gente de la NASA".

Los estudiantes mecanizaron sus propias mordazas blandas e inspeccionaron las piezas en cada paso, incluido el trabajo en el molino. Produjeron 62 piezas en la primera tirada, usando solo una de las cuatro barras de material que les dieron. Sisco contactó a HUNCH para ver si debía devolver las otras tres barras o continuar procesando partes. El director del programa, gratamente sorprendido, le dijo que ejecutara piezas adicionales con el material restante.

Cuando los estudiantes terminaron, lavaron las piezas, las empaquetaron y las enviaron por correo a la NASA. En última instancia, los estudiantes de Ogemaw fabricaron 200 piezas, todas las cuales pasaron la inspección y se entregaron a la Estación Espacial Internacional para el montaje de vuelo de los casilleros de estiba.

La NASA quedó tan impresionada que envió a un director de programa desde Houston para conocer a los estudiantes y ver de primera mano cómo lograron la tarea. Naturalmente, los estudiantes estaban encantados. Estaban acostumbrados a las visitas de maestros y propietarios de talleres mecánicos locales, pero un ingeniero de la NASA estaba más allá de sus sueños.

"A los niños les encantaba mostrar lo que hacían", señaló Sisco.

Proyectos como NASA HUNCH brindan a los estudiantes una mirada emocionante sobre cómo podrán usar sus habilidades después de graduarse. El objetivo de Sisco es asegurarse de que sus estudiantes sean "graduados listos para usar", capaces de salir de la escuela y pasar a la siguiente fase de sus vidas, listos para empezar. Él mismo adopta un enfoque de no intervención, por lo que sus alumnos pueden participar.

Desde el primer día hasta la graduación, cada paso está dedicado a aprender haciendo. Las primeras clases son para el aprendizaje básico: lectura de planos, fundamentos de las máquinas y comprensión de los diversos metales. Usando tolerancias liberales y piezas simples, Sisco hace que los estudiantes se sientan cómodos con las máquinas.

Al igual que iniciativas similares en todo el país, el Programa de Taller de Máquinas de Ogemaw se basa en máquinas, software y materiales donados y con grandes descuentos para educar a sus estudiantes.

"Cuando las empresas se toman el tiempo para involucrarse con escuelas como la nuestra, realmente ayuda", dijo Sisco. "Sé que Mastercam ofrece un descuento considerable para llevar sus productos a las escuelas, y Haas también lo hace. El equipo de la escuela no está aquí para mostrarse", señaló el instructor. "Los golpes y las abolladuras hacen evidente que los estudiantes usan estas máquinas".

Sisco explicó que, a medida que los estudiantes se sienten cómodos, comienzan a visualizar las diferentes formas en que pueden programar y mecanizar una pieza. Además, a los participantes de la clase a menudo se les ocurren nuevas piezas para hacer, lo que Sisco siente que refuerza lo que están aprendiendo y les da confianza en sus habilidades.

Sin embargo, la simple configuración de una máquina CNC y la fabricación de piezas de calidad no siempre es suficiente. Sisco quiere que sus estudiantes observen la pieza a medida que se mecaniza, considerando factores como la velocidad de perforación y los cambios de operación que podrían mejorar la calidad de la pieza y reducir los tiempos de ciclo. En su estilo típico, Sisco ofrece instrucción mínima sobre programación y verificación de piezas; una vez que los estudiantes llegan al punto en que están familiarizados con la generación de trayectorias, les da partes y proyectos y el resto depende de ellos.

"Es realmente genial ver a estos estudiantes y su creatividad en la forma en que hacen las cosas", dijo.

Producir el máximo de piezas con el mínimo de materiales es el objetivo de los talleres de todos los tamaños y es fundamental para una escuela secundaria con fondos limitados. El programa de la escuela secundaria Ogemaw Heights tenía otro incentivo, ya que los estudiantes no solo fabricaban piezas viejas, sus creaciones literalmente tomaban vuelo.

Muchos de los estudiantes avanzados están trabajando en proyectos cooperativos proporcionados por propietarios de talleres mecánicos en el consejo asesor de Ogemaw. Para darles una buena idea de cuál será su potencial de ingresos, Sisco se asegura de que las cooperativas sean puestos remunerados, con un promedio de $15 a $20 por hora, más que el trabajo típico después de la escuela.

Cooperativos o no, todos los estudiantes de Sisco se gradúan con las habilidades que necesitan para ser empleados llave en mano: cómo programar piezas usando el software CAD/CAM, cómo configurar y producir esas piezas y, quizás lo más importante, cómo usar el software. experimentar con nuevas trayectorias y parámetros para encontrar procesos más eficientes, ahorrando tiempo y dinero. Y, en este caso, la NASA les dio una experiencia que no olvidarán pronto.

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