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En Argentina: La próxima revolución metalúrgica llegará de la mano de la impresión 3D

La impresión 3D con metales está en plena experimentación en Argentina.
 
Un grupo de investigación del Conicet se radicó en Rafaela para trabajar en la innovación científica con estos materiales. Sus desafíos son lograr estructuras más resistentes y con mejores propiedades que impliquen un avance con respecto a lo que ya se viene haciendo dentro de la tecnología de impresión 3D y, también, con respecto a la metalurgia tradicional.
 
La experimentación se llevará a cabo con equipos alemanes en el Centro Tecnológico Centec de Rafaela con el impulso de la Agencia de Desarrollo Acdicar y el apoyo de la Universidad Nacional de Rafaela (UNRaf), el Instituto Nacional de Tecnología Industrial (Inti Rafaela) y el Conicet.
 
En esta etapa del proyecto, que se encuentra en sus inicios, se están abocando a la impresión de piezas pequeñas con aluminio, aleaciones de titanio, aceros inoxidables, níquel, cromo y cobalto.
 
Al no necesitar soldaduras, las posibilidades que se abren con este tipo de impresiones darán lugar a una revolución. Esa es la visión de la coordinadora del proyecto, Martina Avalos, investigadora del Conicet del área de física y micromecánica de materiales heterogéneos del Instituto de Física de Rosario (Ifir).
 
Una de sus metas es diseñar tratamientos térmicos para aplicar a las piezas acabadas que garanticen su durabilidad.
 
La forma y la propiedad de una pieza de metal son lo que hacen su esencia, es decir, su función aplicada. Con la manufactura aditiva la forma de las piezas es la misma que con la manufactura tradicional, pero el camino para obtener esa forma es totalmente distinto, por lo que hay que investigar las propiedades de esas nuevas estructuras para entender la esencia de las piezas creadas de esa manera.
 
“Al obtener estructuras internas nuevas y tan complejas uno podría tratar de entender cuáles son las propiedades de esas estructuras. A lo mejor encontramos estructuras de mejor resistencia o mejores propiedades que las convencionales”, explica Ávalos.
 
Otro de los objetivos es investigar la conformación de los polvos de metal, que es el insumo empleado para imprimir piezas de metal en 3D, para eventualmente desarrollar una nueva aleación de producción propia.
 
“Podemos competir sin inconveniente en esa área y para eso hace falta un recurso humano muy formado. Este tipo de trabajo donde están el Inti, el Conicet, universidades y gente capacitada lo puede hacer posible”, sostiene Ávalos.
 
¿Cómo se imprime el metal?
 
Tecnología de polvos:
 
El sinterizado láser selectivo (SLS), el sinterizado láser de metal directo (DMLS) y el binder jetting (3DP) usan como insumo de construcción polvos de diversos materiales. Se deposita una fina capa del material en polvo y, en el caso de SLS y DMLS, un láser dibuja la capa derritiendo el polvo y uniendo las partículas para generar la capa. En 3DP, en cambio, se usa un líquido aglutinante que es depositado por un cabezal inkjet, como el de las impresoras de papel, en los lugares en que se quiere que el material quede rígido, y luego una luz cura el aglutinante generando la capa.
 
En SLS se usa comúnmente Nylon y derivados del nylon con distintas propiedades, por ejemplo, con fibra de vidrio o sustancias que dan flexibilidad. Las piezas tienen alta precisión y detalle. DMLS usa polvo metálico de distintos metales y aleaciones. Las piezas que genera son altamente funcionales y precisas. Se utiliza en grandes industrias como la aeroespacial y armamentística, ya que su costo es muy elevado para aplicaciones de industrias más pequeñas o prototipado. El BJ en algunos casos permite impresiones full color usando un cabezal de impresora sobre polvos cerámicos. En otros casos, en impresoras más sofisticadas, permite usar combinaciones de una variedad de resinas (poliamidas y derivados con cargas que le dan distintas propiedades) y una variedad de materiales en polvo (cerámicos y metálicos con aleaciones específicas para ciertas aplicaciones) permitiendo una variedad enorme de combinaciones y resultados que se adapten a las necesidades de la pieza a fabricar.
Fuente: Guía de Impresión 3D para educadores
 
Sinterizado directo de metal por láser: En inglés se dice “Direct Metal Laser Sintering” y sus siglas son DMLS. Es una tecnología aditiva que utiliza un láser para fundir capas de polvo metálico. El proceso es el mismo que en SLS, pero el material empleado es una aleación metálica. Al finalizar la impresión se realiza un cepillado manual para eliminar el polvo suelto. Las piezas impresas con esta tecnología son altamente funcionales y precisas. Se suele utilizar en grandes industrias como la aeroespacial y armamentística, ya que su costo es muy elevado para aplicaciones de industrias más pequeñas o prototipado.
Fuente: Glosario de Impresión 3D
 

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