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Los investigadores de LLNL han inventado un nuevo proceso de fabricación aditiva que imprime un objeto completo a la vez. Como resultado, el nuevo método es una forma “sin capas” de imprimir objetos. El proceso, conocido como impresión 3D volumétrica , mejora significativamente la velocidad de producción. Los investigadores también promocionan el bajo costo de este nuevo proceso.

Este extenso proyecto de investigación también involucró a UC Berkley , el Instituto de Tecnología de Massachusetts y la Universidad de Rochester . El proceso volumétrico utiliza 3 láseres de tres direcciones diferentes que crean una imagen 3D suspendida en resina. Este método le permite procesar la estructura completa del objeto a la vez, eliminando la necesidad de capas tradicionales.

El proceso de impresión 3D volumétrica «sin capas»

Dado que el proceso no está limitado por capas, experimentan pocos o ningún problema de superficie. Esto permite que la impresión 3D volumétrica produzca fácilmente objetos con curvaturas complejas complicadas. Los investigadores demostraron esta ventaja imprimiendo celosías, planos y otros objetos.

Los investigadores insisten en que este nuevo método es relativamente rápido y económico. Si esto es cierto, sería un salto adelante para la tecnología de impresión 3D. Chris Spadaccini, ingeniero de LLNL, dice que este advenimiento lleva la impresión 3D a un reino verdaderamente 3D.

Él dice: “la mayoría de las tecnologías de impresión 3D y fabricación aditiva consisten en una operación unitaria unidimensional o bidimensional. Esto mueve la fabricación a una operación completamente 3D, que no se había hecho antes. El impacto potencial en el rendimiento podría ser enorme y, si puede hacerlo bien, aún puede tener mucha complejidad «.

Hasta el momento, el proceso no es del todo perfecto. Si bien la tecnología es prometedora, tiene una desventaja muy particular. Cuanto más complejas se vuelven las estructuras, más láser necesitarán los dispositivos de impresión volumétrica para imprimirlas con precisión. Otra mejora que podrían estar viendo es mejorar la potencia de los láseres. De manera similar, los investigadores y colegas ingenieros químicos están buscando mejorar la resina para que sea más reactiva. Dicho esto, el proceso es un hito y presenta grandes posibilidades para el futuro.

Investigadores de la Universidad de Washington han desarrollado un nuevo e innovador medio para imprimir objetos que son capaces de comunicarse con otros dispositivos sin la necesidad de dispositivos electrónicos. La investigación detalla cómo un conjunto de herramientas para tecnología inalámbrica permite la impresión 3D de estos dispositivos con filamentos de impresora 3D estándar. Estos dispositivos pueden contener básculas, sensores de flujo y anemómetros que pueden transmitir datos de sensores.

Como resultado, los investigadores han abierto el potencial de enviar señales a receptores wifi sin necesidad de batería. Estos datos permiten que los dispositivos informen al usuario de cambios de peso, presión de aire o flujo de agua automáticamente.

Los investigadores utilizaron » técnicas de retrodispersión » para impulsar la tecnología de comunicaciones. Los sistemas de retrodispersión utilizan antenas para transmitir datos al reflejar las señales de radio emitidas por un enrutador WiFi u otro dispositivo. Los dispositivos utilizan un filamento de impresión conductor que mezcla plástico con cobre como base para la antena. El equipo incluso tomó prestados principios de la industria relojera similares a los de los relojes sin batería. Estos métodos también recuerdan a los relojes en el uso de engranajes e interruptores.

Los engranajes dentro del dispositivo hacen que un interruptor conductor se conecte o desconecte de manera intermitente con la antena y cambie su estado reflectante. Esto sucede cuando alguien usa el objeto, como verter algo de una botella. Los dientes del engranaje actúan como los 1 y 0 del código binario (el 0 es un diente ausente). Debido a estos engranajes, se pueden detectar cambios de peso o presión, mientras que el ancho y el patrón de los dientes de los engranajes controlan cuánto tiempo el interruptor de retrodispersión hace contacto con la antena.

Aplicaciones de dispositivos comunicativos no electrónicos

Esta tecnología puede tener algunas aplicaciones muy interesantes. Uno de los usos que demostraron los investigadores es el de un sensor de cuánto detergente hay en una botella. En pocas palabras, el dispositivo puede avisarle cuando se esté quedando sin jabón para lavar.

“Cuando viertes detergente de una botella Tide, por ejemplo, la velocidad a la que giran los engranajes te indica la cantidad de jabón que sale. La interacción entre el conmutador impreso en 3-D y la antena transmite de forma inalámbrica esos datos ”, dijo el autor principal Shyam Gollakota, profesor asociado de la Escuela de Ingeniería y Ciencias de la Computación Paul G. Allen. “Luego, el receptor puede rastrear cuánto detergente le queda y cuando cae por debajo de cierta cantidad, puede enviar automáticamente un mensaje a su aplicación de Amazon para pedir más”.

Como se mencionó anteriormente, los dispositivos consisten en termoplásticos estándar que permiten que incluso los impresores domésticos los fabriquen. Los investigadores también han puesto sus modelos CAD a disposición del público por completo. Como resultado, los entusiastas de la impresión 3D pueden crear sus propios dispositivos inalámbricos, incluido el control deslizante sin batería que controla el volumen de la música o un botón que solicita automáticamente más cereales a Amazon.

Los usos más avanzados del dispositivo también podrían incluir la detección de fugas. Imagínese un dispositivo que podría alertarlo sobre una fuga de agua en su casa. Podría comunicar una advertencia a través del sensor wifi y no requeriría una carga constante. Del mismo modo, han demostrado la capacidad de crear controles de volumen y dispositivos similares. La tecnología está todavía en su infancia, pero es muy prometedora. Será interesante ver qué posibilidades surgen de él.

El banco holandés ING ha publicado un nuevo informe sobre el impacto financiero de la impresión 3D en el comercio y la fabricación globales. Los hallazgos del informe sugieren que la impresión 3D podría eliminar una cuarta parte del mercado comercial mundial para 2060. El estudio basa las cifras en cómo y en qué industrias está creciendo la impresión 3D. Como resultado, estiman que las piezas impresas localmente aumentarán y las importaciones cruciales disminuirán.

Los hallazgos dejan en claro que la impresión 3D aún está en su infancia, pero tiene el potencial de ser disruptiva. El informe afirma: “ Actualmente, las consecuencias de la impresión 3D para el comercio transfronterizo son marginales. Sin embargo, el crecimiento de la inversión en impresión 3D durante los últimos cinco años ha sido tres veces mayor que en la maquinaria tradicional ”.

Esta eventualidad no está muy lejos considerando que la tasa de crecimiento anual de la industria de la impresión 3D ha sido del 29% durante los últimos 5 años. Esto ha eclipsado el crecimiento de las tecnologías tradicionales (9,7%). Hay algunas advertencias sobre este continuo estado de crecimiento. Por ejemplo, la tasa actual de inversión debe continuar para que la impresión 3D alcance la marca de 2060. Sin embargo, el informe describe otro escenario, indicando que si la inversión se duplica cada 5 años, el 50% de todos los productos manufacturados se imprimirán en 3D para 2040.

Implicaciones de la impresión 3D y el comercio mundial

El informe tiene una variedad de hallazgos diferentes relacionados con el comercio y la impresión 3D. Estima que China podría sufrir mucho considerando cuánto depende del comercio. Esto también podría explicar por qué China busca adelantarse a la marea invirtiendo en impresión 3D.

Si bien algunos países sufrirán, también tiene implicaciones positivas para los déficits comerciales. Estados Unidos puede reducir su déficit con respecto a México y Alemania, disminuyendo la dependencia de las importaciones de automóviles. Es probable que los países que se ocupan de los servicios tomen la delantera si la mayoría de la fabricación se localiza.

Del mismo modo, el informe también ha identificado el tipo de empresa con más probabilidades de beneficiarse de estos cambios. “… Con el estado actual de la tecnología, el cambio a la impresión 3D resultará atractivo para las empresas que no producen en masa y que fabrican productos con formas complejas que requieren el ensamblaje de muchas piezas diferentes, crean una gran cantidad de material de desecho y suponen una gran cantidad de mano de obra, transporte e inventario costos ”, afirma el informe.

Todas las imágenes recuperadas del informe original, disponibles aquí, a través de ING .

El Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología Interdisciplinarias ha logrado un nuevo avance en los textiles electrónicos portátiles. Un grupo de investigación está trabajando en tejido a base de poliéster con antenas para comunicación inalámbrica. Como resultado, el tejido puede controlar la temperatura corporal, los latidos del corazón y la presión arterial en tiempo real.

La tela consta de 3 capas de poliéster de calidad comercial recubiertas con resina PVB que ayuda a prevenir fugas. Según el equipo de investigación, también es resistente al agua. Este tipo de arreglo se adapta fácilmente al forro de la mayoría de la ropa, como las chaquetas.

El equipo probó sus capacidades imprimiendo un parche electrónico en forma de E como transmisor. Con una velocidad de 3,37 GHertz, la E-atenna es capaz de ofrecer interoperabilidad mundial estándar para acceso por microondas (WiMAX). El equipo también probó su durabilidad. Descubrieron que el material es capaz de funcionar normalmente incluso cuando se dobla durante ciclos de 100 veces. El estrés no afectó la eficacia de la radiación del parche.

Aplicaciones de los textiles electrónicos

La impresión 3D ha permitido una gran variedad de investigaciones en el campo de la electrónica portátil. Anteriormente, informamos sobre el trabajo de la Universidad de Harvard con dispositivos electrónicos portátiles que consisten en TPU . Del mismo modo, ambos proyectos utilizan tecnología portátil para monitorear las funciones corporales adecuadas. La principal diferencia en los proyectos es que NIIST planea usarlo para aplicaciones militares.

“ Nuestro objetivo es hacer una antena portátil que se pueda incrustar en la chaqueta que usan los soldados en ubicaciones remotas […] La antena puede detectar y comunicar datos de manera no intrusiva. De esta forma podemos controlar la salud de los soldados ” , dijo el Dr. Kuzhichalil Peethambharan Surendran.

Aparte de las aplicaciones militares, también puede cumplir varias funciones médicas. Eventualmente, el material podría modificarse para que sirva como una forma no intrusiva para que los médicos monitoreen a los pacientes. También podría permitir cualquier tipo de entrega de información en condiciones no militares donde un sujeto debe estar constantemente bajo control, como viajes espaciales o exploración marina.

El artículo completo está disponible aquí .

Aerosint reveló sus planes para lanzar su nueva tecnología de fusión de lecho de polvo multimaterial en la reciente feria TCT. La nueva tecnología permitirá la impresión de polímeros de alto rendimiento entre muchos otros materiales.

Este nuevo método aún no tiene nombre oficial. La empresa simplemente se refiere a ella como su tecnología de dispensación. Las capacidades que promociona son el aspecto más interesante de la misma. Aparte del bajo desperdicio, también es asombrosamente diverso en su gama de materiales. La empresa busca aumentar la cantidad y los tipos de materiales que imprime. Aerosint afirma que puede procesar cerámica, metales y compuestos orgánicos, así como los polímeros que han probado.

Proceso de Aerosint

La tecnología no está en el mercado y Aerosint aún no ha mostrado todas sus capacidades en público. Hasta ahora, tenemos un poco de información con la que trabajar.

La compañía está finalizando el prototipo, basándolo en una impresora industrial SLS de 1997. Para crear el prototipo, el equipo ajustó este antiguo diseño con sus propios tambores de patrones. Actualmente, están trabajando para lograr velocidades de impresión 3D uniformes, cero desperdicio a través de materiales de soporte no fusibles que también son reciclables y una limpieza de piezas mejorada.

La compañía ha impreso a una resolución de 1 a 500 micrones, trabajando con PA-12 y TPU. Esperan introducir la impresora con una velocidad de 2 segundos por capa con temperaturas que pueden llegar hasta los 400 ° C. La compañía está haciendo una tarea difícil, pero si tienen éxito, podría ser uno de los métodos más prometedores que ha visto la industria de fabricación aditiva.

Imagen recuperada del sitio web de Aerosint .