El ejército de los EE. UU. No es ajeno a la impresión 3D, ya que ha apoyado y desarrollado una gran cantidad de avances AM. Aunque ciertamente trabajan con impresión 3D de metal, a los oficiales les gusta la accesibilidad y la disponibilidad de las impresoras 3D tradicionales de deposición de filamentos que se pueden mover fácilmente en el campo. Sin embargo, las impresoras FDM no son conocidas por fabricar las piezas más resistentes, y si alguien necesita piezas fuertes, es el ejército. Afortunadamente, son un grupo ingenioso.
El Dr. Eric D. Wetzel, del equipo de compuestos emergentes del ejército, dirigió el proyecto para crear un filamento más resistente. El equipo fabricó una palanquilla de material compuesto por ABS, con un núcleo de PC (policarbonato) en forma de estrella. Luego, esa columna se coloca en una máquina llamada torre de estirado térmico que calienta un extremo y lo extrae en un filamento delgado que se enfría y se enrolla para su uso posterior en cualquier impresora 3D FDM. El nuevo filamento consta de ABS y PC, por lo que las piezas de DM (doble material) se recocen después de la impresión para fusionar completamente los dos materiales, maximizando la resistencia y la temperatura de deflexión térmica.
Crédito: Ejército de EE. UU.
Las pruebas revelaron que las piezas de DM tienen una ductilidad similar a las piezas de ABS moldeadas por inyección y tienen valores de resistencia a la fractura 15 veces más altos que las piezas de ABS impresas comparables. Y se produce poca contracción o deformación durante el proceso de recocido porque el «esqueleto de PC de las muestras fabricadas con el filamento DM resiste la fluencia y la relajación del polímero para mantener una geometría precisa de la pieza durante el recocido».
Los ingenieros probaron ocho formas diferentes para el núcleo de la PC, incluido un círculo y diferentes números de radios, pero la forma de asterisco exhibió las mejores propiedades mecánicas. Con más investigación de las empresas de materiales e impresión 3D que solicita el Ejército, esto podría conducir a piezas significativamente más resistentes para todos los que tengan una impresora FDM. En el artículo publicado en la revista Advanced Engineering Materials , los autores utilizan términos inequívocos: «Este nuevo filamento DM puede revolucionar la fabricación aditiva, lo que permite a los impresores de bajo coste producir piezas con propiedades mecánicas competitivas con los plásticos moldeados por inyección».
Fuente: Laboratorio de Investigación del Ejército de EE. UU.
