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La nueva tecnología de Callaghan Innovation de Nueva Zelanda está superando los límites de la impresión 3D a microescala. MicroMaker3D trae un nuevo tipo de microimpresión 3D que sustentará las tecnologías para la creación de prototipos de electrónica, micropartes, microsensores y componentes de IoT, dispositivos ópticos y más.

Los beneficios de la microimpresión 3D son mínimos, muchos. Se puede producir una amplia gama de productos de manera rentable con microimpresoras, como filtros, antenas, ranuras y matrices ópticas, microválvulas, canales fluídicos y versiones diminutas de engranajes y resortes. La mayoría de las microimpresoras 3D funcionan de manera similar a las impresoras 3D SLA, en las que una tina de resina de fotopolímero líquida se cura selectivamente en objetos sólidos. Lo que hace a MicroMaker3D diferente es su tecnología de impresión de resina laminada (LRP) pendiente de patente, que utiliza láminas de resina sólida en lugar de un líquido. Las hojas son increíblemente delgadas a 5 micrones (0,005 mm), lo que le da a la impresora una resolución de vóxel de 5 micrones. Incluso hay aplicaciones para impresiones de una sola capa como plantillas.

El LRP funciona así : se coloca una lámina de resina fotorresistente de película seca sobre la cama y se proyecta sobre ella una sección transversal del modelo utilizando una fuente de luz ultravioleta. Luego se coloca otra hoja encima de la primera y se proyecta la siguiente sección transversal. Una vez impresas todas las capas, la pila de hojas se cura con calor «mediante una reacción de reticulación catalítica controlada con precisión en las áreas activadas» para polimerizar completamente el objeto. Finalmente, toda la resina no polimerizada se lava para dejar una parte completamente densa.

MicroMaker3D viene con algunas ventajas y desventajas. Por un lado, puede imprimir cualquier grado de voladizo porque las láminas no polimerizadas actúan como materiales de soporte. Eso también le permite imprimir piezas móviles con tolerancias extremadamente ajustadas. La otra cosa buena de LRP es que debido a que la resina ya es sólida, no se encoge ni se deforma cuando se cura, por lo que las piezas salen exactamente del tamaño y la forma correctos. El proceso utiliza fotorresistencias estándar de la industria que son resistentes al calor, solventes, ácidos y ambientes hostiles. A diferencia de la fotolitografía, LRP no requiere una sala limpia, lo que la hace mucho más accesible.

Como se mencionó anteriormente, existen numerosas aplicaciones para la microimpresión 3D, pero el equipo de MicroMaker3D espera que revolucione la producción de microsensores. Andrea Bubendorfer, co-inventor, explica: “Piensas en tu teléfono, que tal vez pesa 50 o 100 gramos, pero en realidad se necesitan una gran cantidad de recursos para extraer todos los minerales que forman parte de algo así. Inventamos esta tecnología, una forma más económica de poder fabricar este tipo de estructuras, con la esperanza de que las empresas neozelandesas puedan permitirse el lujo de entrar en esta industria «.

Imagen destacada cortesía de MicroMaker3D.

El objetivo general de democratizar la fabricación con la impresión 3D es el mejoramiento de la humanidad, y una organización que realmente se lo toma en serio es e-NABLE . e-NABLE es una red de creadores, aficionados, escuelas y profesionales que ofrecen voluntariamente su tiempo y recursos para imprimir en 3D manos y brazos protésicos gratuitos para personas que han perdido las suyas o nacieron sin ellas. Hay miles de voluntarios de e-NABLE en todo el mundo y yo soy uno de ellos, así que me complace ayudar a difundir su causa al contarles sobre su concurso en el que pueden ganar una impresora 3D Ultimaker 2+ y ocho bobinas. del filamento PLA 3D Universe Terrafilum para tu salón de clases.

El concurso es un esfuerzo de colaboración con 3D Universe y Ultimaker y se llama e-NABLE The Future of STEM . Es bastante sencillo ingresar; todo lo que tienes que hacer es:

• Haga un video corto (1-3 minutos) que explique cómo su salón de clases ayudaría a hacer del mundo un lugar mejor con una impresora 3D .
• Haga que su maestro cargue el video en la página de redes sociales de la escuela con los hashtags y patrocinadores enumerados.
• Envíe un formulario de inscripción a la página del concurso 3D Universe.

Es fácil. Tal vez su clase proporcione modelos 3D a estudiantes ciegos para ayudarlos a comprender la geometría. Quizás haga comederos para pájaros para reconstruir las poblaciones de aves en declive. O trabajará con la comunidad de ancianos para desarrollar dispositivos de asistencia que les brinden más independencia. Podría crear nuevos dispositivos médicos para regiones de bajos ingresos. Las ideas pueden ser locales o globales, y pueden relacionarse con las personas, los animales, el medio ambiente, la educación o cualquier cosa que pueda ser mejor de lo que es. La elección depende completamente de usted y está limitada solo por la imaginación de su clase, ¡así que trabajen juntos y diviértanse!

Los finalistas recibirán kits de mano e-NABLE que pueden construir, así como una mano Phoenix completamente ensamblada. Para aquellos que ya tienen una impresora 3D, les animo a que busquen e-NABLE y consideren ofrecerse como voluntarios. Los voluntarios pueden optar por imprimir las piezas o también encargarse del montaje.

“Recuerde: ¡no tiene que hacer grandes cosas para cambiar el mundo y no tiene que esperar hasta ser un adulto para comenzar a hacer una diferencia! ¡Puedes empezar hoy! »

En el mundo de la impresión 3D, la palabra fotopolímero se usa (cada vez más) mucho. Pero, ¿qué es un fotopolímero, realmente? Sí, es un líquido que se ‘cura’ en un sólido a través de la luz, pero ¿qué lo hace hacer eso? Aquí, discutiremos el proceso de polimerización y los dos ingredientes principales de los fotopolímeros: monómeros y oligómeros. Además, cubriremos algunos oligómeros Dymax Bomar® que muestran excelentes características para su uso en resinas de impresión 3D.

Introducción

La industria de la impresión 3D ha llegado a un punto en el que la tecnología está lista para el siguiente paso, mientras que el progreso real ahora debe encontrarse en los materiales. Los fabricantes se esfuerzan por crear nuevos materiales de impresión de mayor calidad que superen los problemas de deformación, tengan una calidad de superficie superior y proporcionen mejores propiedades mecánicas. Cuando la industria tenga éxito en abordar estos problemas, la impresión 3D se utilizará no solo para la creación rápida de prototipos sino también para la fabricación rápida de productos finales.

Los fotopolímeros están listos para este próximo paso. Se utilizan para tintas y resinas de impresión 3D en estereolitografía (SLA), procesamiento de luz digital (DLP) y aplicaciones de inyección de tinta 3D. Entonces, ¿qué es esto exactamente?

Monómeros, polímeros y oligómeros

Un monómero es un compuesto de una sola unidad química repetida, mientras que un polímero tiene muchas unidades químicas repetidas. Los oligómeros son moléculas entre los dos, formados por unas pocas unidades químicas repetidas, pero no tanto como un polímero. Generalmente, los monómeros son líquidos que fluyen libremente a temperatura ambiente y los polímeros son sólidos. Los oligómeros varían en viscosidad desde similar a la miel hasta tan espesa como la mantequilla de maní.

Las formulaciones de resinas fotopoliméricas suelen estar cerca de un monómero de una parte y un oligómero de una parte, aunque a menudo tienen un poco más de monómero para reducir la viscosidad a niveles deseables. Además, se agrega un pequeño porcentaje de moléculas fotoiniciadoras a la formulación para catalizar el proceso de curado UV. El curado es cuando ocurre la polimerización cuando las moléculas de monómero y oligómero se reticulan, lo que hace que la resina se solidifique.

Oligómeros Bomar® ideales para impresión 3D

Las propiedades mecánicas de un fotopolímero están determinadas por la interacción entre las moléculas de monómero y oligómero, por lo que cambiar el oligómero en una resina puede afectar en gran medida la flexibilidad, la resistencia química o la resistencia a la tracción de las piezas fabricadas con esa resina de fotopolímero. Algunos de los rasgos de los oligómeros que son ideales para la impresión 3D incluyen baja contracción, estabilidad térmica y alta resistencia a la tracción, por lo que Dymax ha seleccionado varios de sus oligómeros Bomar con esas características que recomiendan para las formulaciones de impresión 3D. Sus científicos de materiales pueden ayudar a los clientes a elegir el mejor oligómero Bomar para su aplicación específica, ya sea flexibilidad o impresión rápida.

Por ejemplo:

• El oligómero Bomar BR-144B presenta una velocidad de curado rápida y no amarillea, lo que lo hace ideal para esculturas y miniaturas de impresión 3D rápida con colores que no se desvanecen.
• BR-345 imparte resistencia al impacto y un alto alargamiento a las piezas, por lo que sería una buena opción para componentes funcionales que deben ser resistentes pero flexibles, como una bisagra viva.
• BR-970BT tiene una viscosidad baja, lo que aumenta las velocidades de curado y presenta una baja sensibilidad de la piel, por lo que puede usarse en aplicaciones dentales y cosméticas.
• BR-5541M también exhibe un alto alargamiento, pero también tiene características superiores de compresión y rebote, lo que significa que puede usarse para juntas y sellos.

Ciertas aplicaciones son demasiado específicas para una resina estándar, por lo que Dymax ofrece muchos oligómeros Bomar que se pueden combinar con su amplia selección de monómeros y aditivos en un número infinito de formulaciones personalizadas.

¿Le gustaría obtener más información sobre los oligómeros Bomar® para impresión 3D?

En la impresión 3D, cuando se coloca una resina en una impresora, el producto que se produce es la forma de estado verde. El estado verde significa que el producto aún no está completamente curado porque los proyectores láser que forman la pieza no tienen suficiente tiempo o energía para hacerlo. Por lo tanto, después de la impresión, es esencial que la pieza impresa en 3D se lave con alcohol isopropílico para evitar que la capa residual de resina sin curar del material se cure en la pieza y rellene los detalles finos que pueden ser importantes para la función de la pieza. Después de lavarse con alcohol isopropílico, el material se cura bajo una fuente de luz de banda ancha UV o LED. El poscurado es importante en la impresión 3D porque finaliza la cura que inició la impresora.

Sistemas de curado

Los sistemas de curado por luz de lámpara de inundación UV están diseñados para el curado de áreas de múltiples conjuntos a la vez. Los sistemas de curado típicos de lámparas de inundación se componen de tres componentes principales: una lámpara de inundación UV, un obturador manual o automático y un protector de luz. Con respecto a la impresión 3D, esto significa que todo el material impreso se puede colocar debajo de la lámpara, generalmente durante 2 minutos, y la totalidad se curará por completo. Esta forma de poscurado asegura que el material impreso represente sus verdaderas propiedades físicas.

Retrabajo y reparaciones

Los sistemas de curado por luz de lámpara de foco UV son ideales para retrabajos o reparaciones, como curar rellenos de orificios de drenaje, ensamblar modelos más grandes o reparar modelos agrietados o rotos. Un sistema de curado puntual genera su energía de curado a partir de LED UV de alta intensidad o bombillas de banda ancha. Una lámpara puntual que utiliza LED no genera mucho calor, por lo que es ideal para curar materiales térmicamente sensibles y no causará distorsión en un material impreso. Este método de curado es útil para reparar o ensamblar piezas impresas en 3D pequeñas y detalladas o para ensamblar una pieza más grande a partir de múltiples impresiones pequeñas.

Las lámparas puntuales curan un material de manera rápida y eficiente, lo que permite un mejor control del proceso. Tanto el equipo de curado de lámpara de inundación como de lámpara puntual pueden ayudar a un formulador a preparar su material impreso en 3D para realizar pruebas, así como a agregar toques finales o reparaciones a un producto final impreso en 3D.

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