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Investigadores de Harvard desarrollan nuevo proceso de impresión 3D

El nuevo proceso de impresión 3D elimina la necesidad de estructuras de soporte en objetos complejos.

Si bien la impresión 3D es capaz de imprimir objetos tridimensionales, el proceso en sí, que implica la superposición de materiales, es principalmente un procedimiento en 2D. Es por esto que investigadores de Harvard están desarrollando un proceso de impresión volumétrica en 3D que elimina el enfoque convencional en capas de abajo hacia arriba.

Por lo general, un proceso de impresión 3D establece capas planas de resina que se exponen a la luz láser, que las endurece hasta convertirse en plástico. Este proceso se repite con el material distribuido de abajo hacia arriba en capas para tomar una forma 3D. Sin embargo, si el objeto es complejo e involucra, por ejemplo, una pieza que sobresale, como el ala de un avión, el proceso de impresión requiere algún tipo de estructura de soporte para que el objeto permanezca unido.

Un equipo del Instituto Rowland de la Universidad de Harvard desarrolló un nuevo proceso de impresión 3D volumétrica que elimina la necesidad de estructuras de soporte que normalmente se usan para crear objetos 3D complejos porque la resina que crea es autosuficiente, dijeron los investigadores.

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Su objetivo es imprimir volúmenes completos de material a la vez en lugar del enfoque más lento capa por capa. Este proceso, explican, permitirá eventualmente que este tipo de impresión se realice con una velocidad sin precedentes.

Para este método, los investigadores han aprovechado el uso de nanocápsulas en la resina que reaccionan a la luz azul. Daniel N. Congreve, profesor asistente en Stanford y ex becario del instituto, explicó:

“Diseñamos el sistema para que la luz roja no haga nada, pero (un)pequeño punto de luz azul desencadena una reacción química que hace que la resina se endurezca y se convierta en plástico. Básicamente, lo que eso significa es que tienes este láser pasando por todo el sistema y solo en ese pequeño azul obtienes la polimerización. Simplemente escaneamos ese punto azul en tres dimensiones y en cualquier lugar que ese punto azul golpee, se polimeriza y obtienes tu impresión 3D”.

En el proceso desarrollado por el equipo del Instituto Rowland, los investigadores agregaron químicos a la resina utilizando nanocápsulas para que solo reaccione a la luz azul en el punto focal del láser creado por el proceso de conversión ascendente.

Este cambio significa que el haz, que se escanea en tres dimensiones, puede imprimir la resina sin necesidad de colocarse capas sobre algo. La resina resultante tiene una viscosidad mayor que la del método tradicional, por lo que puede permanecer sin soporte en un objeto una vez impreso.

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