Un equipo de padre e hijo en el programa START-UP NY han inventado una máquina de impresión de metal líquido que podría representar una transformación significativa en la fabricación. Hace cinco años, una idea revolucionaria del ex estudiante de la Universidad de Buffalo Zack Vader, entonces de 19 años, ha creadouna máquina que imprime objetos tridimensionales utilizando metal líquido. Vader Systems está innovando y construyendo las máquinas en una fábrica en el CrossPoint Business Park en Getzville. El padre de Zack, Scott, un ingeniero mecánico, es el director ejecutivo. Zack es el director de tecnología.Su madre, Pat Roche, es controladora.
La máquina es tan novedosa que representa un salto cuántico en la capacidad de imprimir objetos tridimensionales en metal. Existen otras impresoras de metal, pero la mayoría utiliza un proceso de colocación de metal motorizado y fusión con un rayo láser o de electrones.Ese proceso, algunas partículas del polvo no se derriten, creando puntos debilitados.
Los fabricantes están muy interesados en la máquina Vader, y un fabricante de repuestos para automóviles expresó su interés en comprar al menos 50 de ellos. Una impresora con múltiples boquillas podría costar más de $ 1 millón. Los profesores y estudiantes de ingeniería de la UB trabajan en estrecha colaboración con la empresaUB ha sido una fuente de asistencia intelectual, subvenciones y personal para la puesta en marcha, ya que se transformó de una idea brillante en una industria.
Los Vader estaban trabajando en su invento en el sótano de su casa en Amherst cuando Scott decidió pedir ayuda a UB. "Estábamos trabajando solos en nuestro sótano y resolviendo algunos problemas técnicos bastante profundos", dijo.llamaron a la puerta de la universidad y nos dieron la bienvenida ", dijo." Organizaron una primera reunión impresionante con expertos de la facultad dentro de la UB, y dijeron: '¿Qué estás tratando de hacer? ¿Cuáles son tus problemas y cómo¿ayúdamos?'"
Los Vaders ahora tienen tres asesores de la facultad, son parte del programa empresarial libre de impuestos START-UP NY y han ganado subvenciones del Centro de Eficacia Industrial de la UB UB TCIE, el Centro de Tecnología Biomédica y de Bioingeniería Avanzada de la UB UB CATsubvención y una subvención de National Grid a través de la UB. Además, y quizás lo más importante, dijo Scott Vader, el acceso a estudiantes universitarios para pasantías ha ayudado a crecer a la empresa. Vader Systems ya ha contratado a tres graduados en ingeniería mecánica.
"Esto es lo que hace que los ingenieros jóvenes sean realmente buenos, pasar de la teoría y poder mezclarse en una pasantía con una industria local", dijo. "Se dan cuenta de que el laboratorio que tomaron es algo que una empresa realmente necesita".
Inspiración generada por la decepción Zack Vader, ahora de 24 años, comenzó a centrarse en la impresión en metal cuando sus planes de contratar a una empresa para imprimir piezas en 3D para un generador de microturbinas se vieron frustrados. Ninguna empresa podía imprimir las piezas que necesitaba, por lo que decidióhacer su propia impresora de metal. Su avance se produjo cuando pensó en exponer el metal fundido en una cámara confinada con un orificio a un campo magnético pulsado. El campo transitorio induce una presión con el metal que expulsa una gota. Esa fue la clave para hacer gotasde metal líquido expulsado de una boquilla.
El profesor Edward P. Furlani, PhD, en los departamentos de Ingeniería Química y Biológica e Ingeniería Eléctrica de la UB, dijo que el proceso de Vader imita la impresión de inyección de tinta de gota a demanda y se basa en los principios de la magnetohidrodinámica, es decir, la manipulación de fluidos conductores utilizando uncampo magnético. En el dispositivo de Vader, un campo magnético pulsado eléctricamente impregna el metal líquido en una cámara de eyección y crea corrientes eléctricas circulantes que interactúan con el campo magnético para producir una presión que exprime una gota de la boquilla del eyector.
"Es una tecnología transformadora", dijo Furlani. "Es una ingeniería interdisciplinaria muy emocionante. Creo que su base de aplicaciones seguirá ampliándose y expandiéndose en el futuro previsible".
Ciprian N. Ionita, PhD, profesor asistente de investigación en el Departamento de Ingeniería Biomédica, un esfuerzo conjunto de la Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas y la Facultad de Medicina y Ciencias Biomédicas Jacobs de la UB, prevé la impresora Vader Systems en última instanciaimprimir stents personalizados y otros dispositivos quirúrgicos directamente en el hospital.
"Esto cambia las reglas del juego", dijo. El polvo metálico utilizado en los procesos actuales de impresión de metales es un contaminante que es difícil de limpiar y puede ser tóxico dentro del cuerpo.
La impresora Vader también será valiosa para hacer reemplazos personalizados de rodilla y cadera, dijo.
Más barato, más rápido, mejor El tercer profesor de la UB que asesora a los Vaders, Chi Zhou, profesor asistente en el Departamento de Ingeniería de Sistemas Industriales y experto en impresión 3-D, dijo que otra ventaja del sistema Vader es que es "mucho, muchomás barato "que el uso de metal motorizado.
"Puedo ver en esta etapa que puede complementar la impresión en metal tradicional, pero más tarde, tal vez 10 años después, puede dominar el mercado de la impresión en metal porque puede imprimir con mejor calidad, más barato y más rápido", dijo Zhou. Zhou ha ayudadoescribir software original de código abierto para controlar la impresora. "Si quieren agregar funcionalidad, nosotros podemos. Tenemos el código fuente", dijo. Una de las cualidades más fascinantes de una impresora 3-D es que una parte compleja estan barato de hacer como una pieza simple.
"La complejidad no agrega costos", dijo Zack Vader, que es lo opuesto a la fabricación tradicional. Eso hace que las máquinas sean muy atractivas para las empresas que fabrican muchas piezas complejas.
Impresión de acero en el horizonte En una máquina Vader, una hebra de aluminio se introduce en un elemento de calor que lo derrite a 750 grados Celsius 1382 grados Fahrenheit. El metal licuado se pasa luego a un tubo de cerámica que forma una cámara de expulsión.y tiene un orificio submilimétrico. Una bobina magnética rodea el tubo y recibe un pulso eléctrico de corta duración para crear una presión dentro del tubo que expulsa una gota de metal líquido a través del orificio. La gota expulsada se proyecta hacia abajo sobre una plataforma calentada que maniobrapara crear formas sólidas en 3-D basadas en la deposición capa por capa y la coalescencia de las gotas. Zack Vader dijo que los planes son modificar el dispositivo, agregando boquillas para hacerlo más rápido. Con el tiempo, las máquinas podrán fundir e imprimir aceroa 1.400 C 2.552 F.
A medida que la máquina evoluciona, los Vaders planean expandir su operación a una instalación de fabricación de línea de ensamblaje. Las aplicaciones para el dispositivo abarcan toda la gama. Scott Vader dijo que la industria automotriz podría estar interesada en hacer piezas que ahora son de metal sólido en huecos y miel.-Estructuras peinadas. Las partes huecas serían más ligeras, resistentes y mucho más baratas.
Y en cuanto al pequeño generador que Zack Vader esperaba imprimir, puede que vuelva a aparecer algún día, ahora que la tecnología para hacerlo está avanzando. "Eso se ha dejado en el estante por un tiempo", dijo.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Buffalo . Original escrito por Grove Potter. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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