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Un equipo de investigación de Lawrence Livermore (entre otras universidades) ha desarrollado una nueva forma radical de imprimir acero inoxidable. El resultado final es una versión de acero que es aproximadamente tres veces más resistente.

El equipo de investigación estuvo compuesto por Lawrence Livermore, el Laboratorio Nacional Ames, Georgia Tech y Oregon State. Si bien la sinterización por láser se usa generalmente para producir objetos, el equipo la utilizó para producir el acero real. El método utiliza sinterización por láser con calor y fusión muy controlados para procesar la aleación.

Como resultado, pudieron producir la deformación mucho más fuerte del acero 316L. 316L contiene un contenido de carbono mucho más bajo y una ductilidad mejorada. Los investigadores han declarado que es lo suficientemente fuerte como para tener aplicaciones militares.

Impresión 3D de aleaciones más fuertes

La Universidad Lawrence Livermore tiene un historial de probar formas de proporcionar mejores impresiones en metal . Parece que sus esfuerzos han dado como resultado otro avance crucial. Aún más sorprendente considerando que el avance fue un descubrimiento accidental.

“Cuando se fabrica de forma aditiva 316L, se crea una estructura de grano interesante, algo así como una vidriera de colores”, dijo Alex Hamza, investigador de LLNL. “Los granos no son muy pequeños, pero las estructuras celulares y otros defectos dentro de los granos que se ven comúnmente en la soldadura parecen estar controlando las propiedades”.

“Este fue el descubrimiento. No nos propusimos hacer algo mejor que la fabricación tradicional; simplemente funcionó de esa manera ”, agregó.

Los ingenieros experimentaron con diferentes polvos y placas de metal para mejorar aún más los atributos del acero. Actualmente, los investigadores buscan derivar un modelo predictivo para la creación de acero. También tienen como objetivo expandirse a otras aleaciones en un futuro próximo.

El estudio completo está disponible en el sitio web de Nature Materials .

La empresa con sede en Vancouver Lifetec está impulsando un nuevo y emocionante desarrollo en la impresión 3D para la construcción . La compañía ofrece la impresión en 3D de vigas de acero para hogares como una alternativa más eficiente a la construcción tradicional. Si bien los marcos de construcción típicos utilizan madera como material principal, la empresa cree que el acero es el camino a seguir.

Con el sistema Framecad, la empresa puede imprimir en 3D los marcos con las especificaciones exactas de la casa y luego enviarlos al sitio de construcción. Como resultado, el equipo de construcción recibe un marco que pueden ensamblar rápidamente en el lugar.

Hay muchas ventajas en este sistema. El más obvio es que es más rápido que el método tradicional: «Si podemos trabajar con el desarrollador lo suficientemente temprano, podemos presentarnos justo cuando los cimientos estén completos, y son de tres a cinco días desde allí para ensamblar la casa, como a diferencia de tres a cinco semanas para construirlo con madera ”, dijo el director de operaciones de LifeTec, Jesse Goldman.

Otro beneficio es que el acero es mucho más resistente y duradero que la madera. Esto también reduce la dependencia del trabajo manual y acelera el proceso de construcción. Esto es particularmente útil para la ciudad de origen de las empresas, Vancouver, que tiene una escasez de trabajadores y una demanda creciente de vivienda a medida que sigue creciendo.

Framecad

Lifetec está trabajando en varios proyectos que también incluyen hogares para familias. El crecimiento les ha llevado a querer invertir en la mayoría de las tecnologías de fabricación aditiva. Por supuesto, Lifetec debe gran parte de su método de construcción a Framecad, un sistema de construcción de Nueva Zelanda. Framecad utiliza tecnología de impresión 3D basada en láser para construir vigas y paneles de acero modulares y a medida.

Si bien esencialmente funcionan al mismo ritmo que sus contrapartes que utilizan la construcción tradicional, están aprovechando otros beneficios que solo ellos pueden brindar. Debido a la escasez de mano de obra y la necesidad de aumentar la producción, Framecad está proporcionando a la empresa la ventaja que necesita.

“En este momento, en cualquier proyecto de construcción en Lower Mainland, el tiempo es un factor enorme”, comentó el fundador y presidente de LifeTec, Krishna Jolliffe. “Cuando se trata de una falta de mano de obra, acelerar esos plazos crea una enorme eficiencia para cualquier constructor. Por lo tanto, no creo que siempre podamos mostrar ahorros a la gente, porque nuestro objetivo es obtener el mismo costo que los métodos tradicionales, pero en cualquier proyecto, tendremos una ventaja de tiempo significativa «.

El concepto y la tecnología mencionados en este artículo han sido proporcionados por D-Shape .

La degradación de los arrecifes de coral ha sido un tema muy problemático para la sostenibilidad ambiental. Estas estructuras que fomentan el ecosistema que muchas formas de vida marina necesitan para sobrevivir han ido desapareciendo debido al cambio climático. Ahora, gobiernos como el de Mónaco están buscando soluciones en la impresión 3D para mantener la biodiversidad del océano.

La compañía marítima holandesa Boskalis está ayudando al esfuerzo a través de arrecifes de coral artificiales y los resultados parecen prometedores. Boskalis imprimió las estructuras, de 2.500 kg cada una, requiriendo más de 13 horas de fabricación utilizando arena de Dolomita y ceniza volcánica. El gobierno de Mónaco anunció la instalación oficial de estas estructuras en el fondo del océano la semana pasada.

Un equipo de buzos bajó suavemente los arrecifes a la bahía de Larvatto una vez que fueron entregados en bote. El equipo transportó los arrecifes en jaulas de metal con globos para ayudarlos a mantener a flote. Una vez que los arrecifes estuvieron en posición, desinflaron los globos y retiraron sus contenedores de metal comenzando así el período de recolección de datos de investigación.

Impresión 3D y sostenibilidad medioambiental

Este proyecto es enormemente importante ya que ahora los biólogos marinos y los ecologistas pueden estudiar sus efectos sobre el medio ambiente. Anteriormente informamos sobre un proyecto como este que se está llevando a cabo en Sydney . El stock actual de arrecifes de coral parece ser mucho más sofisticado y más grande que las iteraciones anteriores.

Este tipo de reparación ambiental es todavía un campo floreciente y los investigadores aún están probando su efectividad. Si bien la impresión 3D ha ayudado a recrear la estructura del arrecife, sigue siendo un misterio si pueden replicar las funciones exactas en el ecosistema. Aún así, los científicos son cautelosamente optimistas.

Esta es un área donde la impresión 3D está proporcionando soluciones a problemas modernos como el cambio climático. Este tipo de esfuerzos muestran los detalles finos que solo la tecnología de fabricación moderna puede permitir y los investigadores los aprovechan al máximo.

La impresión de piezas totalmente funcionales es uno de los objetivos más codiciados en la fabricación aditiva moderna. Esto es especialmente cierto en la electrónica. Ahora, un equipo de la Universidad de Nottingham puede haber logrado un avance crucial. Los investigadores han propuesto un método para construir circuitos electrónicos funcionales utilizando impresión de inyección de tinta. Este nuevo y emocionante desarrollo tiene el potencial para que los fabricantes de productos electrónicos preparen directamente componentes listos para usar.

Su método esencialmente utiliza la impresión 3D para hacer electrónicos impresos en 2D. Los circuitos se imprimen con mucha rapidez utilizando tintas conductoras y tintas de polímero aislante. Aparte de la clara importancia de la impresión electrónica funcional, el uso de múltiples materiales también hace que esta investigación sea un salto adelante en la fabricación aditiva multifuncional, un tipo de impresión que involucra múltiples materiales a la vez.

El profesor Chris Tuck, profesor de ingeniería de materiales e investigador principal del estudio, destacó el potencial del avance: « Ser capaz de imprimir en 3D materiales conductores y dieléctricos (aislantes eléctricos) en una sola estructura con la alta precisión que ofrece la impresión de inyección de tinta, Permitir la fabricación de componentes electrónicos totalmente personalizados. No tiene que seleccionar valores estándar para los condensadores cuando diseña un circuito, simplemente establece el valor y la impresora producirá el componente por usted ‘.

Impresión de inyección de tinta de varios materiales

La impresión por inyección de tinta, como se mencionó anteriormente, juega un papel crucial en el avance. Ha brindado a los investigadores la capacidad de utilizar múltiples materiales en una sola impresión. Éste utiliza simultáneamente un material conductor y un aislante. Como resultado, utiliza un proceso singular para imprimir un objeto completo que también está listo para su uso operativo.

Los investigadores lograron acelerar el proceso de solidificación de las tintas conductoras a menos de un minuto por capa. Al ser un proceso de inyección de tinta, este método procesa capas utilizando tecnología UV. El Dr. Ehab Saleh y los miembros del equipo de CfAM encontraron que las nanopartículas de plata en tintas conductoras son capaces de absorber la luz ultravioleta de manera eficiente. La energía UV absorbida se convierte en calor, que evapora los disolventes de la tinta conductora y fusiona las nanopartículas de plata. Este proceso afecta solo a la tinta conductora y, por lo tanto, no daña ningún polímero impreso adyacente. Los investigadores utilizaron la misma luz UV compacta y de bajo costo basada en LED para convertir tintas poliméricas en sólidos en el mismo proceso de impresión para formar estructuras 3D de múltiples materiales.

Los investigadores principales están encantados con la perspectiva de esta nueva innovación. El profesor Richard Hague, director del Centro de Fabricación Aditiva (CfAM) añadió: “La impresión de dispositivos totalmente funcionales que contienen múltiples materiales en estructuras complejas en 3D es ahora una realidad. Este avance tiene un potencial significativo para ser la técnica de fabricación habilitadora para productos y dispositivos del siglo XXI que tendrán el potencial de crear un impacto significativo tanto en la industria como en el público ”.

Un agradecimiento especial a Shirlene Campbell Ritchie por contactarnos y brindarnos la información.

Esta publicación es: patrocinada

A medida que llegue formnext, se espera que veamos una gran cantidad de novedades e innovaciones de fabricación aditiva. Las empresas se están preparando para sorprender a todos los asistentes con sus últimas novedades. Si bien hay muchos puestos que vale la pena visitar, el último trabajo de UnionTech con estereolitografía parece que se perfila como el más intrigante.

UnionTech exhibirá su tecnología basada en el diseño abierto en el evento del 14 al 17. La compañía está impulsando la idea de fusionar la estereolitografía con otras tecnologías de fabricación establecidas. La empresa mostró las nuevas áreas que estaba explorando, incluida la fundición por inversión, las herramientas de moldeo por inyección y los compuestos revestidos de metal.

Fusionando la estereolitografía y la tecnología de fabricación

Una de las tecnologías que mostrará UnionTech es la fundición de inversión (artículo fundido que se muestra en la imagen de arriba). Es un uso bien establecido de SL para la producción de patrones de fundición por revestimiento huecos reforzados. Aunque normalmente los patrones de fundición utilizan una forma de panal, ahora pueden emplear una forma de celosía. Esto se debe al uso del módulo Materialise Magics TetraShell. Además, se puede mejorar el procesamiento utilizando los materiales Somos Element SL.

Otro proceso que UnionTech ofrece es el de las herramientas de moldeo por inyección. Este método utiliza un material compuesto relleno de tercera generación llamado Somos Perform. El método utiliza altas temperaturas con resoluciones de capa fina (hasta 0,05 mm) para crear elementos con paredes excepcionalmente lisas.

La última innovación que UnionTech está buscando discutir en el evento es su trabajo con compuestos revestidos de metal. Los compuestos revestidos de metal utilizan procesos de niquelado estructural establecidos para lograr propiedades mecánicas cercanas al aluminio fundido a presión o al magnesio. También permite estrategias de enchapado alternativas además del niquelado estándar. Estos pueden dar a la superficie características diferentes o cambiar las características de blindaje EMI / RFI del objeto. La gama de tamaños de plataforma UnionTech disponibles, de 250 mm x 250 mm a 800 mm x 800 mm, junto con piezas de densidad completa con una estética excelente, abre una amplia gama de posibilidades de aplicación que incluyen carcasas, guías de ondas y componentes mecánicos.

Como se mencionó anteriormente, UnionTech busca aprovechar las capacidades de impresión de SLA e integrarlas en otros tipos de fabricación. Este experimento podría producir resultados fascinantes y nuevas formas de fabricación aditiva. La empresa expondrá su trabajo en estos frentes en el Stand C14 del Pabellón 3.1.