Materiales

Una impresora 3D para 21 tipos distintos de metal

Una nueva técnica de fabricación aditiva funde cables metálicos con electricidad para fabricar piezas en 3D con múltiples metales como acero inoxidable y titanio de níquel y combinarlos en una misma pieza

  • Martes, 01 de marzo de 2016
  • Por Mike Orcutt
  • Traducido por Teresa Woods

Una nueva tecnología para imprimir piezas de metal en 3D podría representar una alternativa más barata y versátil a las técnicas industriales comunes de la metalurgia. También abre una puerta para nuevos tipos de piezas con propiedades únicas a partir de la combinación de múltiples metales. Las posibles aplicaciones incluyen piezas estructurales para chasis de coches o aviones, además de componentes de motores, dispositivos eléctricos y otras máquinas.

Eso es lo que afirma AJ Perez, el CEO de NVBOTS, la start-up radicada en Boston (EEUU) que ha desarrollado el nuevo método. La empresa dice que la tecnología, que es capaz de imprimir 21 metales distintos desde aluminio, níquel y estaño hasta aleaciones como el acero inoxidable y el titanio de níquel, es la única que puede emplear múltiples metales durante el mismo trabajo de impresión.

Foto: Un anillo de titanio puro de 15 milímetros de diámetro y cinco milímetros de alto.

El uso de la fabricación aditiva para producir una amplia variedad de piezas metálicas de forma más barata podría representar una gran ventaja para muchas industrias, puesto que eliminaría el coste de desarrollar las herramientas necesarias para fabricar piezas nuevas y únicas mediante métodos convencionales. Grandes empresas como General Electric y Pratt & Whitney ya emplean técnicas de fabricación aditiva para producir valiosas piezas de metal como componentes de motor, pero las máquinas y los polvos metálicos requeridos son muy caros. Perez dice que la tecnología de su empresa, que emplea electricidad para fundir cables metálicos, no sólo es más barata y mucho más rápida sino también más flexible y eficiente que esas técnicas y, de forma crucial, proporciona un mayor control sobre el proceso de impresión.

Imprimir metales representa un reto técnico por muchos motivos, pero quizás los más importantes tengan que ver con el calor. Se requieren grandes cantidades de calor para fundir los materiales, y la manera en que los metales conducen la electricidad complica el proceso de producir partes estructuralmente sólidas capa por capa. Las técnicas establecidas para esto requieren el uso de un láser o un haz de electrones para fundir y fusionar las finas capas de polvos metálicos.

Foto: Estas piezas de acero inoxidable fueron fabricadas mediante el nuevo método de impresión. El anillo grande y hexagonal tiene 63 milímetros de ancho.

Perez dice que el nuevo método podría considerarse una forma altamente precisa de soldar. La precisión proviene de un método patentado que controla la cantidad de calor empleada para fabricar cada vóxel, o píxel 3D, de una pieza impresa. Asegura que esto proporciona un nivel de control sobre la calidad final de la pieza que no se puede lograr con las técnicas basadas en polvos.

Ahora mismo, la tecnología, que sigue en fase de desarrollo, sólo puede ser empleada para producir piezas relativamente pequeñas. Pero Perez dice que para pequeñas piezas de acero inoxidable y titanio altamente valiosas, ya representa una alternativa viable a la técnica común de la metalurgia industrial llamada fundición y empleada en una variedad de sectores como la fabricación automovilística, la aeronáutica, los bienes de lujo, y el petróleo.

La promesa a más largo plazo es la capacidad de imprimir piezas con propiedades únicas que "no se podrían fabricar de otra manera", afirma Perez. Por ejemplo, las piezas podrían incluir metales resistentes a la corrosión o al calor por fuera y uno muy fuerte por dentro. O podrían diseñarse para gestionar el calor de determinadas maneras. Las empresas que quieran fabricar coches o aviones más ligeros podrían emplear la tecnología para producir nuevos diseños que mezclen metales pesados y fuertes con otros más ligeros pero no tan fuertes.

Este año NVBOTS lanzará un programa mediante el cual sus colaboradores industriales podrán participar en acciones de I+D dirigidas a refinar el proceso y seguir desarrollando la paleta de metales.

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