Similar al avance de la impresión en blanco y negro a color, un equipo de investigación de la Universidad del Estado de Washington por primera vez ha utilizado la tecnología de impresión 3D en un proceso de un solo paso para imprimir estructuras hechas de dos materiales diferentes.
El avance podría ayudar a los fabricantes a reducir los pasos de fabricación y usar una máquina para fabricar productos complejos con múltiples piezas en una sola operación. Hasta ahora, la impresión 3D, también conocida como fabricación aditiva, se ha limitado a usar principalmente un material a la vez.
Dirigidos por Amit Bandyopadhyay, Herman y Brita Lindholm, Profesor de la Escuela de Ingeniería Mecánica y de Materiales, los investigadores utilizaron tecnología de impresión 3D para imprimir estructuras metálicas y cerámicas, así como un tubo bimetálico que es magnético en un extremo y no magnéticoen el otro. El informe sobre su trabajo se publica en la edición de mayo de Fabricación aditiva .
Características del producto más precisas y versátiles
La impresión tridimensional ha cambiado el panorama de muchas prácticas industriales y ha influido significativamente en los protocolos de diseño de productos. Cualquiera que desee una pieza personalizada puede diseñarla en una computadora y luego simplemente imprimirla.
Sin embargo, los fabricantes solo pueden colocar un material en una impresora para imprimir piezas. Al poder usar más de un material a la vez, podrán controlar mejor las propiedades como la conducción de calor, la protección contra la corrosión y el medio ambienteadaptación en sus materiales.
"Este es un paso hacia el siguiente nivel de fabricación y la próxima generación de diseño, validación, optimización y fabricación utilizando la impresión 3D", dijo Bandyopadhyay.
Resistencia sin adhesivos
Con la adopción de la impresión 3D multimaterial, los fabricantes tampoco necesitarán usar los adhesivos o las conexiones de unión que ahora se requieren para crear productos multimateriales.
"Podría unir dos materiales muy fuertes, pero su conexión solo será tan fuerte como su adhesivo", dijo Bandyopadhyay. "La fabricación aditiva multimaterial ayuda a eliminar el punto débil".
Los investigadores, incluidos los estudiantes de posgrado Bryan Heer y Bonny Onuike, utilizaron una impresora 3D basada en láser para unir los materiales en un solo paso, imprimiendo una estructura de níquel-cromo y cobre.
Inconel 718 es una aleación de níquel-cromo utilizada en cohetes de combustible líquido y para piezas de chapa metálica para motores de aviones. El material es capaz de resistir bien las altas temperaturas, pero se enfría muy lentamente. Cuando los investigadores agregaron el cobre en 3Dproceso de impresión, la pieza podría enfriarse un 250 por ciento más rápido, lo que significa una vida útil más larga y una mayor eficiencia de combustible para los motores de los aviones.
mayores opciones de diseño
"La fabricación aditiva multimaterial ha abierto las puertas a tantas creaciones posibles diferentes", dijo Bandyopadhyay. "Nos ha permitido ser más audaces y ser más creativos".
Trabajando con los estudiantes graduados Tom Gualtieri y Yanning Zhang, los investigadores también imprimieron material metal-cerámico en una operación.
"Esto nos permite variar la composición y agregar funcionalidad a un producto durante la impresión 3D que tradicionalmente es muy difícil de lograr", dijo. "Y podemos hacer esto en un solo proceso con una sola máquina".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Washington . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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