Los investigadores han ideado un método de impresión 3D que utiliza metal líquido que, según se afirma, produce estructuras al menos 10 veces más rápido que los procesos de fabricación aditiva de metal existentes, aunque lo hace a expensas de los detalles finos.
El proceso de impresión de metal líquido (LMP) fue desarrollado por un equipo que incluía a Skylar Tibbits (codirector del Laboratorio de Autoensamblaje del MIT y profesor asociado en el Departamento de Arquitectura) y Zain Karsan (estudiante de doctorado en ETH Zurich), y fue parcialmente financiado por el Grupo Aisin, Amada Global y la empresa de muebles Emeco.
Inspirado por trabajo previo Con caucho, el grupo de investigación construyó primero un horno eléctrico del tamaño de una barra de pan para calentar el aluminio, un material comúnmente utilizado en la construcción, más allá de su punto de fusión. Luego, el metal líquido se mantiene dentro del crisol de grafito de la máquina antes de ser alimentado por gravedad a través de una boquilla de cerámica.
«El aluminio fundido destruirá casi todo lo que encuentre a su paso», afirmó Karsan. «Comenzamos con boquillas de acero inoxidable y luego pasamos al titanio antes de terminar con las de cerámica. Pero incluso las boquillas de cerámica pueden obstruirse porque el calentamiento no siempre es completamente uniforme en la punta de la boquilla».
El metal fundido se extruye sobre un camino predeterminado formado sobre una base de impresión de perlas de vidrio de 100 micrones, donde se endurece para formar una estructura 3D sin necesidad de soportes.
Desafortunadamente, aunque la técnica demostró ser más rápida que otros métodos de fabricación aditiva que utilizan metal y puede producir objetos más grandes, lo hace a resoluciones relativamente bajas, lo que significa que el marco de la silla de aluminio que se muestra a continuación no es bonito, pero es funcional.
Sin embargo, el equipo dice que el desarrollo no sólo podría utilizar metal reciclado o chatarra, sino que también podría encontrar uso en la construcción y el diseño industrial donde la alta resolución no es un atributo vital. El material impreso también puede resistir el posmecanizado, como el fresado.
«Esta es una dirección completamente diferente en la forma en que pensamos sobre la fabricación de metales y tiene enormes ventajas», dijo Tibbits. «También tiene desventajas. Pero la mayor parte de nuestro mundo construido (las cosas que nos rodean, como mesas, sillas y edificios) no necesitan una resolución extremadamente alta. La velocidad y la escala, y también la repetibilidad y el consumo de energía, son métricas importantes. «
Otra ventaja sobre los métodos existentes, como la fabricación aditiva por arco de alambre que es común en proyectos de arquitectura, es que debido a que el metal se funde durante todo el proceso de impresión, es menos susceptible a agrietarse y deformarse.
El equipo planea seguir ajustando el proceso para mejorar el control del flujo y temperaturas de boquilla más consistentes para evitar obstrucciones.
«Si pudiéramos hacer de esta máquina algo que la gente realmente pudiera usar para fundir aluminio reciclado e imprimir piezas, eso cambiaría las reglas del juego en la fabricación de metales», añadió Tibbits. «En este momento, no es lo suficientemente confiable para hacer eso, pero ese es el objetivo».
El desarrollo se introduce en un papel que se presentó recientemente en la Conferencia de la Asociación para el Diseño Asistido por Computadora en Arquitectura. El vídeo a continuación tiene más.
Impresión de muebles con metal líquido.
Fuente: CON