La impresión 3D ha ganado más aceptación en proyectos de pequeña escala que en grandes entornos industriales. Aspectos como la lentitud del proceso o la dificultad para obtener acabados regulares han impedido su adopción masiva. Sin embargo, hay sectores como el de la construcción donde los resultados ya son tangibles . Gracias a los últimos avances tecnológicos , otros sectores se beneficiarán de la tecnología. La última parte que se une a la fiesta es la industria automotriz con una nueva aleación de acero para impresión 3D.
Una novedosa tecnología para la impresión 3D de vehículos
Las fábricas de Tesla han estado aplicando la técnica utilizada para producir autos de juguete a sus vehículos. Es decir, un proceso de fundición de metales mediante el cual se vierte metal fundido en un molde para formar objetos. Esta máquina, conocida como Giga Press, pesa nueve mil toneladas y reduce significativamente la cantidad de piezas necesarias para fabricar el chasis. Sin embargo, se requieren sistemas de enfriamiento de metales y gases inertes para acelerar el proceso y obtener resultados homogéneos. Hasta el momento, las piezas tienen un peso máximo de cincuenta kilogramos. Pero, ¿y si se utilizara la impresión 3D aditiva?
Ese enfoque llevó a dos jóvenes estudiantes del MIT a emprender un nuevo proyecto en colaboración con un asesor de la Universidad de Paderborn en Alemania para imprimir con acero. El resultado les ha valido un premio en el concurso de diseño ASM Education Foundation 2022.
Basándose en un sistema de cálculo de propiedades de los materiales llamado CALPHAD, los investigadores formularon una nueva aleación de acero con las características ideales. Después de fundirlo y atomizarlo en gotitas, las gotitas se solidificaron y formaron el polvo utilizado como materia prima. Ahora era suficiente depositar capas de polvo de acero y fundirlo con un láser.
La ventaja de la impresión 3D es que el material se enfría mucho más rápido y se mejora la calidad de los resultados, lo que permite la impresión de piezas más complejas. La nueva aleación ya ha sido patentada y es posible que pronto se utilice para fabricar vehículos eléctricos más sostenibles .
Estampando con madera… y luz
Recientemente han florecido nuevas técnicas de impresión 3D, que utilizan materias primas alternativas al plástico, el cemento o la resina. Estos son algunos de los más llamativos:
MADERA DE LABORATORIO
La innovadora aleación de acero no es el único material de impresión 3D de los laboratorios del MIT. De hecho, se trata de una tecnología innovadora que, a través del crecimiento vegetal , genera un material de una dureza excepcional.
Para lograrlo, utilizaron células vivas de una planta llamada zinnia, transferidas a un gel donde fueron estimuladas para acelerar su crecimiento a través de hormonas vegetales. Se espera que la técnica permita fabricar muebles de una sola pieza utilizando moldes en el futuro.
IMPRESIÓN CON LUZ
Más que una cuestión de materia prima, es una tecnología que permite solidificar la resina cien veces más rápido que la impresión aditiva convencional. Como se explica en este artículo , el sistema proyecta dos haces de luz sobre una resina y la solidifica casi inmediatamente en un proceso de polimerización. Además, al no tener juntas ni puntos de unión las piezas resultantes, son mucho más resistentes que las obtenidas con técnicas tradicionales.
IMPRESIÓN 3D CON MOLÉCULAS
Si los ejemplos anteriores ofrecen nuevas formas de imprimir en 3D a escala visible, los investigadores del Instituto Jülich de Nanociencia Cuántica de Alemania están aplicando estrategias similares a escala microscópica. En este caso, han combinado inteligencia artificial y microscopios de efecto túnel para mover y posicionar moléculas a voluntad. Este avance abre la puerta a la fabricación de transistores moleculares con aplicaciones en computación cuántica.
Las posibilidades de la impresión 3D son ilimitadas ya que, además de permitir la impresión de estructuras , alimentos o incluso órganos vivos, son una de las vías más prometedoras para colonizar otros planetas. Por ello, la NASA y empresas privadas están explorando el potencial de la impresión aditiva para construir estructuras en la Luna o Marte.