Este es un artículo invitado escrito por Anatoly Berezkin, cofundador de StoneFlower
Si bien algunos de los primeros usuarios exploran la impresión 3D interna con diferentes materiales, como chocolate, arcilla o silicona, la mayoría de los entusiastas de la fabricación aditiva utilizan principalmente la impresión FDM con termoplásticos. La impresión de pastas y líquidos viscosos sigue siendo un desafío y mucho menos asequible. La startup de Munich StoneFlower va a cambiar esta situación. La semana pasada lanzaron en Kickstarter su Ceramic 3D Printing Kit: «complemento robusto, preciso y fácil de usar para su impresora 3D de escritorio que le permite imprimir cerámica, porcelana y otros materiales».
Después de quemar en un horno, la cerámica y la porcelana impresas en 3D son perfectas para el uso diario y para pequeñas producciones en serie en artesanía, arte y diseño. Son duraderos, aptos para alimentos, resistentes al calor, fuertes y sostenibles. La materia prima en sí es aproximadamente 10 veces más barata que el plástico. La cerámica no quemada es reutilizable y es conveniente para la creación de prototipos en arquitectura. El kit también puede imprimir «diferentes líquidos y pastas viscosas, como un esmalte, arcilla metálica, pasta de soldar, pintura o incluso alimentos».
El kit de impresión 3D de cerámica incluye un cabezal de impresión y una extrusora de pistón que es lo suficientemente potente como para dispensar arcilla espesa, ligeramente diluida. Las pastas menos viscosas se pueden extruir fácilmente. La capacidad de la extrusora es de 500 ml, pero el usuario puede pausar la impresión, cargar más material y continuar la impresión. Por tanto, el tamaño del objeto no está limitado. El cabezal de impresión deposita material en capas tan delgadas como 0,3 mm, lo que es comparable a la precisión de la impresión 3D FDM. Ahora el kit está disponible en Kickstarter por solo 430EUR, que es al menos 5 veces más barato que las impresoras 3D de cerámica existentes. La entrega está prevista para abril de 2020.
¿Qué tiene de especial el kit de impresión 3D de cerámica StoneFlower?
Las impresoras de arcilla especializadas son relativamente grandes y caras para aquellos que solo quieren probar la impresión de arcilla en pequeña escala. Y esta no es la única limitación. La tecnología aún no está del todo madura. La alimentación de arcilla más precisa y reproducible con la extrusora de pistón ahora se implementa solo en unas pocas impresoras de arcilla comerciales. Otras impresoras aprovechan la presión de aire que requiere un compresor, ajustando la velocidad de alimentación de acuerdo con la viscosidad de la arcilla, crea riesgos de seguridad adicionales y tiene una baja reproducibilidad de la experiencia de impresión.
El cabezal de impresión con la extrusora de tornillo elimina las burbujas de aire y las no homogeneidades de la arcilla preparada manualmente, emulando un molino de barro industrial. Esos dos elementos del kit funcionan sincrónicamente, proporcionando una salida constante de impresiones de alta calidad.
Más que cerámica
La fuerte extrusora de ariete del kit puede dispensar muchos materiales diferentes además de arcilla. Los posibles ejemplos incluyen esmaltes para cerámica, pinturas para obras de arte, arcilla metálica para joyería sofisticada, pasta de soldadura para proyectos de PCB, resinas curables con agua o UV, cera, pulpa, chocolate, etc. El equipo ha desarrollado un conjunto de microimpresión. Esta es una pequeña mejora del kit que se basa en jeringas fácilmente disponibles, desechables y aptas para alimentos. Este conjunto permite a los usuarios experimentar con nuevos materiales fuera de la estrecha gama de termoplásticos disponibles comercialmente y, literalmente, inventar nuevos campos y aplicaciones de la impresión 3D.
Fuente abierta
De acuerdo con las mejores prácticas de ingeniería, el kit está diseñado como un producto modular, ensamblado a partir de componentes estándar para simplificar el mantenimiento, el servicio, las actualizaciones y las extensiones personalizadas. Estas características hacen que el kit sea atractivo para los fabricantes. La startup StoneFlower contribuye activamente al movimiento de código abierto para convertir rápidamente los comentarios de la comunidad en diseños mejorados. Los planos del prototipo de la extrusora de arcilla están disponibles gratuitamente en el sitio web del proyecto (https://stoneflower3d.com). En el futuro, la startup planea seguir publicando diseños gratuitos en paralelo con el desarrollo del producto. Los fundadores comparten su experiencia en ingeniería con las comunidades, creciendo en torno a esta tecnología de impresión 3D.
Startup y fundadores
Project StoneFlower fue fundado a principios de 2020 en Munich por los ingenieros rusos Anatoly Berezkin y Stanislav Mironov. Pasaron más de 6 meses para optimizar la mecánica, la hidrodinámica y la electrónica de su producto. El kit de impresión 3D de cerámica es solo el primer paso del equipo hacia el desarrollo de equipos de impresión 3D profesionales para líquidos pseudoplásticos altamente viscosos: arcillas, esmaltes, pastas, pinturas, resinas curables, etc.
Dipl. Ing. El Dr. Anatoly Berezkin, investigador del Instituto Max-Planck de Düsseldorf, se familiarizó con la impresión 3D de resinas a partir de componentes viscosos en el año 2020. Durante su colaboración con la empresa alemana Covestro AG publicó un par de artículos de investigación sobre la principios de este proceso. En los años siguientes en la Universidad Técnica de Munich, adquirió experiencia práctica en el desarrollo de equipos automatizados para experimentos de sincrotrón, construyendo enrutadores CNC e impresoras 3D en un tiempo libre. Pasó la mayor parte del año 2020 estudiando Gestión Empresarial, desarrollando el kit de Impresión 3D de Cerámica y preparándose para lanzar la puesta en marcha a su alrededor. En el equipo de StoneFlower, Anatoly es responsable del desarrollo del producto, la gestión comercial general y la certificación.
Dipl. Ing. Stanislav Mironov se graduó de la Universidad Técnica de Munich y se unió al proyecto después de una pasantía en Electro Optical Systems GmbH. En la puesta en marcha, Stanislav se ocupa de las relaciones públicas, el marketing y la cadena de suministro.
