La impresión 3D en metal podría ser más barata y más efectiva gracias al nuevo método

Tan importante como el hardware y el software que los impulsa son los materiales que coloca dentro de una impresora 3D para que su visión cobre vida. Se están realizando todo tipo de experimentos para encontrar formas de mejorar el termoplástico que se usa típicamente, que puede ser débil, desde la cerámica hasta los metales y los nuevos materiales por completo.

La impresión 3D utilizando metal es obviamente una de las prioridades de los investigadores, quienes han visto durante mucho tiempo el potencial de la impresión 3D para revolucionar los prototipos, lo que permite a los inventores replantearse rápidamente los componentes y las nuevas piezas, e introducirlas más rápidamente en el mundo real. Pero los métodos que tenemos hasta ahora son laboriosos y costosos, y requieren el uso de metales en polvo y estructuras de soporte elaboradas para moldear el material compuesto en la forma deseada. Afortunadamente, un equipo de investigadores que trabajan con una empresa llamada Desktop Metals piensan que tienen una solución alternativa.

"Hemos demostrado teóricamente en este trabajo que podemos usar una gama de otros vidrios metálicos a granel", explicó Jan Schroers, profesor de ingeniería y ciencia de materiales en Yale, en un comunicado. "Estamos trabajando para que el proceso sea más práctico y comercialmente utilizable para hacer que la impresión 3D de metales sea tan fácil y práctica como la impresión 3D de termoplásticos".

Su investigación se acaba de publicar en la revista. Ciencia de los Materiales.

¿Por qué es tan difícil imprimir en 3D con metales?

Hay una razón por la cual el termoplástico es el material de elección en la impresión 3D a pesar de sus deficiencias. Se enfría rápidamente, es súper maleable, no cuesta mucho y se están realizando esfuerzos para que los materiales compuestos sean aún más fuertes. Pero obviamente no son tan fuertes como los metales, que son súper duros pero que no pueden ser "extruidos" fácilmente (el proceso de moldear algo al forzarlo a través de un troquel moldeado, algo así como la forma en que los panaderos de fantasía hacen decoraciones al exprimir el glaseado) a través de una bolsa de tubería).

Este nuevo enfoque soluciona esos problemas mediante la fusión de filamentos metálicos de vidrio a granel (también conocidos como metales amorfos) en los objetos metálicos que se diseñan. El vidrio metálico es mucho más fácil de ablandar y manipular que los metales convencionales. El estudio utilizó una mezcla de berilio, cobre, níquel, titanio y circonio.

Luego, el metal se calentó hasta una temperatura de extrusión de 460 grados centígrados y luego se alimentó a través de una malla calentada hecha de acero inoxidable para evitar que la cristalización se produjera rápidamente. Las partes finales del proceso de extrusión fueron llevadas a cabo por un robot.

Para que su método se incorpore a la corriente principal, los investigadores dicen que las materias primas que utilizaron deberían estar más disponibles. Su técnica también requiere un poco de refinación, dicen, antes de que esté lista para uso comercial.