Un estudiante de doctorado en el Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales de la Universidad de Texas A&M ha desarrollado un método para transformar el panorama de la impresión en 3D hoy al hacer que las piezas impresas en 3D sean un 275% más fuertes e inmediatamente útiles en aplicaciones reales.
Sweeney comenzó a trabajar con materiales impresos en 3-D mientras trabajaba en el Laboratorio de Investigación del Ejército en los campos de pruebas de Aberdeen en Maryland.
"Pude ver el sorprendente potencial de la tecnología, como la forma en que aceleró nuestros tiempos de fabricación y permitió que nuestros diseños CAD cobran vida en cuestión de horas", dijo Sweeney. "Desafortunadamente, siempre supimosesas partes no eran realmente lo suficientemente fuertes como para sobrevivir en una aplicación del mundo real "
los objetos impresos en 3D están compuestos de muchas capas delgadas de materiales, generalmente plásticos, depositados uno encima del otro para formar una forma deseada. Estas capas son propensas a fracturarse, causando problemas con la durabilidad y confiabilidad de la pieza cuando se usanen una aplicación del mundo real, por ejemplo, un dispositivo médico impreso personalizado.
"Sabía que casi toda la industria se enfrentaba a este problema", dijo Sweeney. "Actualmente, las partes prototipo pueden imprimirse en 3-D para ver si algo encaja en cierto diseño, pero en realidad no pueden usarse para un propósitoMás allá de eso."
Cuando Sweeney comenzó su doctorado, estaba trabajando con Green en el Departamento de Ingeniería Química de la Universidad de Texas Tech. Green había estado colaborando con el Dr. Mohammad Saed, profesor asistente en el departamento de ingeniería eléctrica e informática en Texas Tech, en un proyectopara detectar nanotubos de carbono usando microondas. El trío ideó la idea de usar nanotubos de carbono en partes impresas en 3D, junto con energía de microondas para soldar las capas de partes juntas.
"La idea básica es que una parte tridimensional no puede simplemente pegarse en un horno para soldarla porque es de plástico y se derretirá", dijo Sweeney. "Nos dimos cuenta de que necesitábamos tomar prestados los conceptos que tradicionalmente sonse usa para soldar piezas donde se usaría una fuente de calor puntual, como una antorcha o un soldador TIG para unir la interfaz de las piezas. No se está derritiendo toda la pieza, solo se está poniendo el calor donde se necesita."
Dado que las capas que componen las partes impresas en 3D son muy pequeñas, se utilizan materiales especiales para controlar dónde el calor golpea y une las capas.
"Lo que hacemos es tomar filamento de impresora tridimensional y colocar una capa delgada de nuestro material, un compuesto de nanotubos de carbono, en el exterior", dijo Sweeney. "Cuando imprime las piezas, esa capa delgada se incrusta en elinterfaces de todos los filamentos de plástico. Luego lo colocamos en un microondas, usamos un poco más de un sofisticado horno de microondas en esta investigación y monitoreamos la temperatura con una cámara infrarroja ".
La tecnología está pendiente de patente y con licencia de una compañía local, Essentium Materials. Los materiales se producen internamente, donde también han diseñado una nueva tecnología de impresora 3-D para incorporar el proceso de soldadura electromagnética en la impresora 3-Dmientras se imprime la pieza, la sueldan al mismo tiempo. Actualmente están en modo beta, pero esto tiene el potencial de estar en todas las impresoras 3-D industriales y de consumo donde se necesitan piezas fuertes.
"Si eres ingeniero y si realmente te importan las propiedades mecánicas de lo que estás haciendo, entonces esto sería ideal para todas las impresoras de esa categoría", dijo Sweeney.
Sweeney y Green aplicaron los conceptos tradicionales de soldadura y un filamento compuesto de nanotubos de carbono para unir las capas submilimétricas en una parte impresa en 3D junto con microondas enfocadas: vea un video en http://www.youtube.com/watch?v=W6s1aY7tmcU&feature=youtu.be
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Texas A&M . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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