3:56 p.m. By Sebastian Avellaneda 0 comentarios
Impresión 3D con metales: una solución real a los problemas actuales



RESUMEN
La impresión 3D es un proceso de última generación que ha permitido un gran avance en diversos campos que van desde la ingeniería hasta la medicina pasando por gran cantidad de disciplinas que pueden hacer uso de la versatilidad de este proceso.
El éxito de esta técnica relativamente reciente se debe a varios factores como su versatilidad ya que permite manufacturar piezas de geometrías complejas q sería prácticamente imposibles de crear con métodos convencionales. Otra de las grandes ventajas la variedad de materiales en los que se puede trabajar, si bien en la mayoría de los se trabaja con polímeros eso no quiere decir que sean los únicos un claro ejemplo es la impresión 3D con metales que se podría decir uno de los grandes logros de la impresión 3D ya que en el campo de la ingería en un gran porcentaje de las aplicaciones se usan metales, así que el poderlos modelar de forma versátil marca una gran diferencia con respecto a los métodos tradicionales; así el objetivo de este escrito será el dilucidar a fondo la técnica y aplicaciones de la impresión 3D para los metales para así mostrar la versatilidad que presenta esta técnica y el cómo presenta soluciones innovadoras en la industria
PALABRAS CLAVE
Impresión 3D, polvo metálico, laser, manufactura, CAD/CAM  


ABTRACT

3D printing is a modern process that has allowed a breakthrough in various fields ranging from engineering to medicine through lots of disciplines that can make use of the versatility of this process.
The success of this relatively new technique to various factors such as its versatility as it allows to manufacture parts with complex geometries that would be virtually impossible to create with conventional methods. Another major advantage the variety of materials that can be worked, although most work with polymers that does not mean they are the only clear example is the 3D printing with metals you could say one of the great achievements of 3D printing because in the field of ingested in a large percentage of applications metals are used, so they can be so versatile model makes a big difference to traditional methods; thus the aim of this paper is to elucidate fully the technical and applications of 3D printing for metals in order to show the versatility of this technique and how to present innovative solutions in the industry

KEY WORDS
3D printing , metal powder , laser manufacturing, CAD / CAM

Para empezar a hablar de la impresión 3D en metales primero se debe saber exactamente que es la impresión 3D convencional y como funciona.
La manufactura aditiva o impresión 3D, como se conoce popularmente, es una tecnología que permite la fabricación rápida de objetos físicos tridimensionales, partiendo de un modelo virtual  utilizado el ensamblado capa por capa hasta obtener una figura completa.
Se la llama impresión porque es en esencia el mismo procedimiento de una impresora convencional: si usted imprimiera un mismo texto varias veces sobre una misma hoja de papel, después de un buen número de “pasadas” las letras comenzarían a tener un relieve sobre la superficie de la hoja, dado que la “tinta” está puesta en una capa superior.
El material utilizado por una impresora 3D, que en la mayoría de casos suele ser plástico reducido a filamentos, de 1.75 a 3 milímetros de ancho, que funcionan como los cartuchos de “tinta” de las impresoras convencionales y que permiten tener una dimensión del uso del
El material es utilizado para modelar figuras tridimensionales diseñadas previamente en un computador, creado con un programa informático de tipo CAD/CAM. Una vez el diseño está completo y se ha conectado el computador a la impresora empieza el proceso de impresión.

El procedimiento mecánico de la impresión funciona de manera similar a una pistola de silicona. El filamento es introducido en la cabeza de la impresora, calentado y expulsado de forma líquida por una boquilla en líneas ultra finas que se solidifican rápidamente, creando y sellando las capas de la figura.
El modelado funciona en tres dimensiones por la composición de la impresora: la cabeza se mueve hacia los lados en 4 direcciones (adelante, atrás, a la izquierda y a la derecha) sobre una «cama» de impresión, es decir, sobre la base donde se construye el objeto, que se mueve de arriba hacia abajo actuando como el tercer eje de acción. De esta manera el filamento puede ser distribuido en las tres dimensiones del objeto.

La mayor diferencia con la impresión con metal parte del material es la forma en la que se modelas las capas de materia prima ya que con metal no se usan filamento. En vez de eso hay dos métodos que se usan cuando se habla de la impresión 3D con metales. El primer método y el más sencillo es el más similar a la impresión con plástico; se imprime con una “arcilla metálica” de la misma forma con la que se imprimiría con el filamento de plástico y se deja secar, el inconveniente que presenta este método es que requiere de un segundo proceso en el horno el cual derrite el material de unión que sería la arcilla dejando únicamente la fase metálica la cual se termina de fundir a una temperatura de 600 a 900 ºC.
La segunda opción que hay para este proceso es el sinterizado directo de material por láser. Este proceso es más riguroso y requiere de condiciones específicas más complejas que el anterior.
Para este proceso se usa polvo metálico son ningún tipo de aglutínate que lo mantenga unido, se aplica directamente y se funde con un láser de fibra óptica en el instante en el que el polvo es rociado sobre la capa inmediatamente enteritos, en este proceso es necesario mantener un ambiente controlado para así poder asegurar la correcta fusión de cada capa de material
Para complementar este proceso además de tener todas las ventajas de poder modelar libremente con partículas metálicas cuenta con todas las ventajas que pueden tener cualquier proceso estándar de manufactura aditiva las cuales las más relevantes serian:
·         Versatilidad. La revolución que supone para la manufactura de productos. Una sola impresora 3D es capaz de realizar infinidad de productos distintos. Gran parte de la manufactura actual, se realiza con máquinas específicas cuya función está limitada y si el producto cambia, la máquina también debe readaptarse o cambiarse
·         Flexibilidad y prototipado rápido. El límite es la imaginación y la capacidad para representar tus ideas en 3D. Permite realizar prototipos de productos con facilidad, lo que puede implicar una mejora en el diseño de éstos.
·         Reducción de costes. Tanto en el proceso de producción cómo en el proceso de transporte. La producción puede realizarse desde casa 
·         Nueva industria y sector. Una nueva industria y un nuevo sector que creará nuevos puestos de trabajo, y nuevas formas de

Pero como en cualquier proceso nuevo todavía hay gran variedad de cosas y entra las más notables estaría la variedad de metales con lo que se puede trabajar, en estos momentos la gama de polvos metálicos de entre los cuales se puede escoger es muy reducida siendo prácticamente los únicos con los que se puede trabajar los aceros inoxidables, titanio, cobalto y algunos metales preciosos.
Aun así no se puede desconocer las grandes ventajas que representa en un panorama general puesto que ya ha brindado soluciones a problemas reales en la medicina al imprimir en platino la forma huesos que se pudieron haber perdido por alguna razón y no existía forma reemplazarlo debido a su forma compleja; con la gran ventaja de que este tipo de prótesis son totalmente a medida.
Otro de los campos donde la impresión ha brindado una solución real es en la ingeniería aeroespacial donde ayudo a la manufactura de piezas para mejorar la autonomía de las sondas espaciales 
Y en esto casos este proceso de manufactura brindara soluciones en una gran variedad de campos

BIBLIOGRAFIA



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