[Crédito: Imagen cortesía de Markus Kayser]

Cómo utilizar materiales granulares en la impresión 3D

Los materiales granulares se utilizan en aplicaciones de sinterización, fusión y aditivos de colas de unión en la impresión 3D. Con ellos, puede crear objetos en una amplia variedad de materiales, incluidas partículas de vidrio, polvos de plástico, varios metales y aleaciones, casi cualquier tipo de material que se pueda convertir en polvo fino o en estado granular.

Polvos plásticos

Las impresoras comerciales como la ZPrinter multicolor unen polvos plásticos mediante un chorro de tinta de pegamento líquido. Para solidificar aún más los objetos resultantes, el posprocesamiento generalmente incluye un baño en resina de cianoacrilato para rellenar los espacios entre las partículas.

Sin el relleno de resina, estos objetos carecen típicamente de la resistencia estructural de otras formas de productos fabricados con aditivos. El uso de aglutinantes de inyección de tinta permite una mezcla de colores que no es posible mediante otras formas de producción sinterizada o fundida. Otras impresoras, como el sistema VoxelJet, pueden utilizar materiales como plástico granulado y arena fina para crear sus resultados.

[Crédito: Imagen cortesía de VoxelJet.]

Crédito: Imagen cortesía de VoxelJet.

Azúcar y sal

Los usos artísticos de los artículos impresos con alimentos incluyen más que el simple chocolate extruido. La unión granular de azúcar y sal proporciona el control fino de los detalles necesarios para crear estructuras complejas como las esculturas de azúcar. Aunque la sinterización y fusión de los gránulos de azúcar también es una forma de fabricar objetos, la aplicación de calor carameliza la mayoría de los azúcares y crea una transformación de color durante el proceso.

[Crédito: Imagen cortesía de The Sugar Lab.]

Crédito: Imagen cortesía de The Sugar Lab.

Polvos metálicos

Las creaciones para los campos aeroespacial, automotriz y médico requieren el uso de material mucho más fuerte que el plástico; por lo general, se trata de metales biocompatibles como el titanio o materiales que pueden soportar temperaturas muy altas o proporcionar una gran relación resistencia-peso para autos de carreras o componentes de aeronaves.

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Muchos materiales como el titanio y el tungsteno son difíciles de usar en la fabricación tradicional, donde sus altos puntos de fusión y otros factores impiden una fácil integración mediante técnicas de fabricación tradicionales. Utilizando técnicas de sinterización y fusión por láser o haz de electrones, se pueden lograr detalles de muy alta resolución incluso cuando los materiales no se alean bien o se funden a temperaturas iguales.

[Crédito: Imagen cortesía de Within Technologies]

Crédito: Imagen cortesía de Within Technologies

Arena y materiales granulares naturales

La sílice y otros minerales se pueden usar para crear artículos a través de técnicas de fabricación aditiva que incluyen unión granular, sinterización y fusión de los gránulos individuales en una forma natural agregada de vidrio.

Investigadores como Markus Kayser del MIT están explorando actualmente el uso de arena natural, fusionada usando solo la luz del sol, para crear objetos y estructuras sostenibles en algunas de las partes más pobres del mundo donde los materiales estructurales son costosos y difíciles de obtener. Solar Sinter de Kayser crea un objeto de vidrio natural sólido y rugoso a partir de arena extraída directamente del desierto egipcio sin ningún procesamiento adicional.

[Crédito: Imagen cortesía de Markus Kayser]

Crédito: Imagen cortesía de Markus Kayser

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