Ingenieros de MIT han desarrollado una nueva impresora 3D capaz de producir hasta diez veces más rápido que las que existen hasta ahora. Mientras que las impresoras más comunes pueden fabricar varios fragmentos del tamaño de una pieza de Lego (aproximadamente 20 centímetros cúbicos) en una hora, el nuevo diseño es capaz de imprimir objetos de tamaño similar en solo unos minutos.
Dos nuevos componentes
La clave para una impresión tan ágil del equipo radica en el cabezal compacto de la impresora, la cual incorpora dos nuevos componentes que mejoran la velocidad: un mecanismo de tornillo que alimenta el material polimérico a través de una boquilla a alta fuerza; y un láser integrado en el cabezal de impresión, que calienta rápidamente y funde el material, lo que permite que fluya más deprisa a través de la boquilla.
Anastasios John Hart, profesor asociado de ingeniería mecánica en el MIT, considera que la nueva impresora demuestra el potencial de la impresión tridimensional para convertirse en una técnica de producción más viable.
La impresión rápida en 3D crea nuevas formas de trabajo valiosas y permite nuevas oportunidades de mercado y prevé aplicaciones en medicina de emergencia o para necesidades en ubicaciones remotas.
Mayor fuerza motriz
En la mayoría de las impresoras 3D de escritorio, el plástico se alimenta a través de una boquilla mediante un mecanismo de «rueda de arrastre», en el que dos ruedas pequeñas dentro del cabezal de impresión giran y empujan el plástico o filamento hacia adelante. Esto funciona bien a velocidades relativamente bajas, pero si se aplicara más fuerza para acelerar el proceso, en cierto punto, las ruedas perderían su agarre sobre el material, explica Hart.
Por eso decidieron eliminar reemplazar la rueda por un mecanismo de tornillo que gira dentro del cabezal de impresión. El equipo alimentó un filamento de plástico texturizado en el tornillo, y cuando el tornillo giró, se agarró a su superficie texturizada y lo pudo mantener a través de la boquilla a mayores fuerzas y velocidades.
Hart explica que usando este mecanismo de tornillo, el área de contacto es más grande y, por lo tanto, se obtiene una fuerza motriz mucho mayor.
Por su parte, el láser bajo del mecanismo de tornillo, calienta y funde el filamento antes de que pase a través de la boquilla.
De esta manera, el plástico se derrite rápida y completamente, en comparación con las impresoras 3D convencionales, que utilizan la conducción para calentar las paredes de la boquilla y derretir el plástico de extrusión.
Finalmente, diseñaron un mecanismo de pórtico de alta velocidad: un marco en forma de H impulsado por dos motores, conectado a una etapa de movimiento que sostiene el cabezal de impresión. El pórtico fue diseñado y programado para moverse ágilmente entre múltiples posiciones y planos. De esta manera, todo el cabezal de impresión fue capaz de moverse dinámicamente y mantenerse al día con las alimentaciones más rápidas del plástico de extrusión.
En este desafío de diseño, los investigadores están interesados en aplicar esta técnica en la impresión tridimensional a gran escala imprimiendo estructuras más grandes para herramientas, o incluso muebles. Esto abre la puerta a muchas oportunidades emocionantes, dice Hart.
Los resultados de este trabajo de investigación han sido publicados en la revista Additive Manufacturing.
Fuente: Massachusetts Institute of Technology
Viviendas de usar y reciclar impresas en 3D
Hans Vermeulen, uno de los fundadores del estudio de arquitectura holandés DUS, cree que esta tecnología va a revolucionar el urbanismo del futuro porque cree que la evolución de la impresión en 3D puede solucionar los graves problemas habitacionales que sufren muchos países en el mundo. A través de Internet y gracias a las máquinas todo puede compartirse para reducir costes e impacto ambiental, por eso asegura que ellos buscan diseños inteligentes que puedan llegar a todo el mundo.
Uno de sus sueños sería construir mejores ciudades de forma más rápida y más barata. Su proyecto actual es imprimir una edificación al estilo de las clásicas casas de los canales de Amsterdam innovando tanto en los materiales como en las técnicas de impresión haciendo una arquitectura bonita, sostenible, escalable y con conciencia social.
