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Además de la proliferación de nuevos métodos de impresión, las empresas también están buscando modificar materiales convencionales para un mejor procesamiento. Si bien esto ha sido común para los plásticos, los investigadores de TU Graz de Austria lo han aplicado al acero inoxidable. Los investigadores modificaron el acero utilizando nitruro de silicio para controlar las reacciones durante la formación, lo que mejoró el acabado de la superficie y minimizó los soportes.

Si bien la impresión 3D de metales ha recorrido un largo camino, los metales convencionales aún pueden tener problemas en la impresión final. Estos pueden provocar una disminución de la calidad del producto final y dar lugar a acabados inadecuados con abrasiones o huecos . Sin embargo, una de las mejores formas de superar estos problemas es con materiales y aleaciones dedicados que las empresas han probado para determinar su idoneidad para ciertos procesos.

Los investigadores llaman a estos nuevos materiales polvos NewGen SLM . Más específicamente, tomaron polvo de acero inoxidable 316L y mejoraron sus características. Además, afirman que este material de acero podría suponer un ahorro de costes de hasta 114 euros por kilo de metal impreso.

Mejora de los polvos de impresión de metales

Los investigadores llegaron a esta versión de la mezcla de acero inoxidable modificado después de probar múltiples mezclas. Investigaron muchas otras opciones por sus propiedades mecánicas y porosidad, y por lo tanto encontraron que la distorsión en el sinter se podía reducir mediante un control estricto del nitruro de silicio y los boros que contenía. Publicaron sus hallazgos en el artículo “ Mejora de la estabilidad dimensional y las propiedades mecánicas de los sinterizados AISI 316L + B mediante la adición de Si3N4 ”.

Si bien los boruros aumentan la densidad del sinter, no se mezclan bien en materiales a base de hierro. Esto provoca la formación de capas no deseadas alrededor de la partícula. El nitruro de silicio mitiga este factor. Además, los científicos de TU Graz han modificado el polvo metálico para que, además de ofrecer un mejor acabado superficial y propiedades mecánicas, NewGen SLM requiera menos estructuras de soporte. Esto significa que el acero inoxidable modificado puede ser incluso más ligero que las impresiones metálicas convencionales.

Los investigadores y TU Graz están buscando comercializar el polvo NewGen SLM con el programa Spin-off Fellowship . El programa ayuda a desarrollar la propiedad intelectual en las universidades austriacas para la puesta en marcha temprana. Por ahora, los investigadores probarán el material en tantos sistemas de impresión de metal como puedan. Esperamos ver cómo se acumulan los resultados, ya que este material podría cambiar las reglas del juego.

Imagen destacada cortesía de TU Graz

La Universidad Técnica de Dinamarca (DTU) compró recientemente una impresora 3D de construcción COBOD International BOD2 para experimentar y perfeccionar nuevos métodos de fabricación de casas y edificios. La expansión de las casas impresas en 3D continúa acelerándose, con modelos a gran escala ahora en China, Rusia, EE. UU., Dubai, Francia, Italia, Ámsterdam y los Países Bajos, por lo que DTU es prudente participar en la acción.

Los investigadores de DTU obviamente no son nuevos en la impresión 3D, pero están ansiosos por trabajar con un formato más grande, como explica Malene Kirstine Holst, gerente de laboratorio de DTU: “Hemos estado creando prototipos con pequeñas impresoras 3D durante años, y estamos muy emocionado por ampliar nuestras instalaciones de impresión 3D en DTU y experimentar con nuevos materiales. Esperamos gran parte de la DBO2 y estamos ansiosos por los experimentos y desarrollos en materiales, geometrías complejas y métodos de construcción «.

Imprimir un edificio no es poca cosa, y se requiere mucha planificación para garantizar que la máquina pueda llegar a todos los puntos y que la estructura sea segura. Aún así, el proceso de impresión 3D de las paredes de un edificio es más rápido y económico que los métodos tradicionales de construcción de paredes con mucha mano de obra. También es mucho más seguro ya que la industria de la construcción representa varios de los trabajos más peligrosos.

El COBOD BOD2

La impresora 3D BOD2 se compone de un sistema de pórtico modular, donde cada módulo de 2,5 m se puede utilizar para extender cualquiera de los tres ejes. Un diseño modular permite a los usuarios construir el BOD2 para adaptarse a cualquier proyecto y luego moverlo fácilmente una vez finalizado el trabajo. DTU pidió una configuración 5-4-2, lo que significa que tiene un volumen de construcción de 12 mx 10 mx 4 m (un metro se pierde en el eje Z debido a la longitud de la extrusora). Hablando de eso, la capa de extrusión estándar del BOD2 mide 2 cm de alto y 5 cm de ancho, y puede imprimir hasta 18 metros por minuto. La impresora también tiene una herramienta de mapeo de superficies, lo que le permite compensar superficies irregulares y desiguales.

COBOD instalará la impresora la próxima semana. “La impresora se ha construido dentro del plazo establecido y ha sido probada y aceptada por la propia DTU”, dijo Henrik Lund-Nielsen, director ejecutivo de COBOD.

“La colaboración entre la academia y los fabricantes es un paso clave para que la tecnología y los procesos de construcción se desarrollen aún más, por lo que estamos ansiosos por nuestra colaboración con DTU”, agregó Jakob Jørgensen, director de tecnología de COBOD.

Schunk Carbon Technology, con sede en Alemania, ha optado por la tecnología de coextrusión de fibra compuesta (CFC) de Anisoprint para imprimir nuevas herramientas y demostradores. La tecnología les permitirá personalizar herramientas para su flujo de trabajo de producción con la plataforma Composer de Anisoprint . Al hacerlo, Schunk Carbon se convierte en otro socio de Anisoprint al igual que BMW y Brightlands Material Center.

Schunk Carbon es una subdivisión del Grupo Schunk que se especializa en el desarrollo, fabricación y aplicación de soluciones de carbono y cerámica. La empresa se especializa en todo tipo de compuestos para clientes de todo el mundo en construcción, automatización, etc. Entregan componentes en grafito, carbono, carburo de silicio y cuarzo para aplicaciones de alta temperatura. Las aplicaciones de impresión 3D de Schunk Carbon permitirán todo tipo de piezas termoplásticas de alta resistencia.

» Estamos utilizando Anisoprint Composer para imprimir demostradores y herramientas para nuestra producción » , comentó Gotthard Nauditt, ingeniero de I + D en compuestos de Schunk Carbon Technology. “ El compositor hace un buen trabajo. Es preciso y confiable y, junto con su software de corte, Aura, forma una herramienta capaz. »

Plataforma Composer de Anisoprint

La serie de máquinas Composer consta de los modelos A3 y A4 con volúmenes de construcción de 420 x 297 mm y 297 x 210 mm respectivamente. Ambas máquinas, juntas, pueden imprimir materiales compuestos de fibra de carbono (CCF) y fibra de basalto compuesta (CBF). Éstos permiten la impresión de piezas resistentes y ligeras en polímeros termoplásticos con “ refuerzo de fibra continua, consolidado y curado dentro de un proceso de una sola etapa totalmente automatizado que no requiere postprocesamiento ni mecanizado ”.

Las máquinas también utilizan un enfoque de dos matrices (termoestable + termoplástico). La compañía afirma que esto ayuda a mantener una baja porosidad mientras se mantiene una buena adhesión de la fibra a las piezas de polímero. La tecnología de Anisoprint ofrece un espesor de capa mínimo de 60 micrones, lo que no es sorprendente considerando las industrias que hacen uso de la plataforma.

Con sede en Luxemburgo, Anisoprint ha sido fundamental para ofrecer alternativas de alta resistencia al metal. Por ejemplo, el material CCF de Anisoprint puede superar la relación resistencia-peso del aluminio 2024-T351, supuestamente hasta 5 veces mayor. De manera similar, CBF cuenta con una ración de resistencia a peso dos veces mayor que su alternativa de metal. Las operaciones de impresión 3D de Schunk Carbon probablemente aprovecharán las impresoras A3 y A4 para impresiones con estas impresionantes características.

Imagen destacada cortesía de Anisoprint.

Carbon Performance , una empresa británica de fabricación de aditivos que sirve a la industria automotriz , desarrolló un conjunto de pinzas de freno impresas en 3D que fueron diseñadas utilizando su nueva plataforma inteligente automatizada patentada, SK3L370N. La plataforma genera la geometría más ambientalmente sostenible que también cumple con todas las especificaciones de diseño requeridas, creando piezas lo más livianas posible.

Los algoritmos autodidactas de SK3L370N optimizan las relaciones de resistencia a peso de las geometrías al ejecutar automáticamente ciclos de análisis y diseños generativos; el material se elimina sucesivamente del modelo hasta que ya no cumple con los requisitos de rigidez específicos, y cualquier iteración que utilice la menor cantidad de material sin cruzar el umbral de rigidez se selecciona como la geometría ideal. La reducción de peso de las piezas de automóviles genera valor a lo largo de la vida del producto, desde menores costos de fabricación y envío hasta un mayor rendimiento / kilometraje de combustible para el usuario final debido a que su vehículo es más liviano.

La impresión 3D permite a los fabricantes de automóviles consolidar varias piezas en una, como cuando Carbon Performance fabricó una suspensión impresa en 3D de una sola pieza en posición vertical para un Lotus que combinaba nueve piezas. Su nueva plataforma SK3L370N garantiza que sus conjuntos consolidados estén optimizados para la sostenibilidad y el rendimiento. Los ensambles impresos en 3D pueden pesar entre un 20% y un 30% menos que sus contrapartes, lo que podría ahorrar a los fabricantes de automóviles cientos de millones de euroes en materiales y costos de transporte.

Gilbert Peters, CTO de Carbon Performance, explica: “Carbon Performance está realmente democratizando la industria automotriz, haciéndola accesible para los fabricantes de automóviles de todos los tamaños, desde gigantes hasta equipos independientes de puesta en marcha, para desarrollar los autos del mañana. Creo que es el momento propicio para que el potencial de la fabricación aditiva y la digitalización se materialice en la industria automotriz y del transporte en general ”.

Las pinzas de freno son componentes críticos de cualquier vehículo, ya que proporcionan la potencia de frenado sujetando el rotor del freno. Carbon Performance está haciendo un movimiento estratégico audaz al demostrar su capacidad para mejorar una pieza compleja que usan todos los vehículos, y ya ha creado variaciones para autos de Tesla, Ferrari, Lotus y Porsche.

Peters agregó: «La esencia de la movilidad está cambiando rápidamente con los autos eléctricos creciendo al 59% y los vehículos autónomos creciendo al 37%». Como tal, usarán la plataforma SK3L370N para diseñar un automóvil eléctrico autónomo completamente impreso en 3D en 2020.