Desde hace ya algún tiempo, la impresión 3D ha venido revolucionando muchas industrias. Pero ¿qué pasaría si te decimos que ahora es posible imprimir metal?
Una investigación publicada en la revista Materials Today ha revelado un nuevo enfoque de la impresión 3D en metal, que fusiona filamentos metálicos hechos de vidrio metálico en objetos metálicos.
La impresión 3D de termoplásticos es muy avanzada, sin embargo, la impresión 3D en metal sigue siendo el avance más deseado. Al menos así lo considera Jan Schroers, profesor de ingeniería mecánica y ciencia de materiales en la Universidad de Yale y Desktop Metal, Inc., en Burlington, Massachusetts, EE. UU., y su equipo de investigadores.
“Hemos demostrado teóricamente en este trabajo que podemos usar una gama de otros vidrios metálicos a granel y estamos trabajando para que el proceso sea más práctico y comercialmente utilizable para hacer que la impresión 3D de metales sea tan fácil y práctica como la impresión 3D de termoplásticos”, afirmó el profesor.
Los vidrios metálicos tienen la particularidad de sufrir un ablandamiento continuo después del calentamiento, gracias a una región líquida súper enfriada en su perfil termodinámico. Este cualidad también la tienen los termoplásticos, pero no los metales convencionales. De ahí, el gran desafío de conseguir la impresión 3D en metal.
Esta investigación entonces, ha demostrado que los vidrios metálicos a granel, o BMG por sus siglas en inglés, se pueden usar en la impresión 3D para generar componentes metálicos sólidos y de alta resistencia en las mismas condiciones de la impresión en termoplástico.
El descubrimiento es de suma importancia para la ingeniería que debido a las limitaciones se había volcado hacia las impresiones termoplásticas. Ya anteriormente, se había trabajado con fabricación aditiva de componentes metálicos, pero los métodos eran sumamente costosos y en todo caso inviables.
La producción que propone el el Prof. Schroers y sus colegas es también fabricación aditiva pero simplificada a lo sumo. Tiene una serie de características que se pueden resumir de la siguiente manera.
- Alta resistencia y límites elásticos
- Alta resistencia a la fractura
- Alta resistencia a la corrosión
El equipo ha demostrado estas cualidades a través de un BMG hecho de circonio, titanio, cobre, níquel y berilio, cuya fórmula de aleación es: Zr44Ti11Cu10Ni10Be25. Este es un material BMG tiene muchas otras cualidades y está fácilmente disponible.
La forma en que llegaron a estas conclusiones fue a través de la utilización de varillas amorfas de 1 milímetro (mm) de diámetro y de 700 mm de longitud. En una temperatura de extrusión de 460 grados Celsius y una fuerza de extrusión de 10 a 1,000 Newtons para forzar las fibras suavizadas a través de una boquilla de 0.5 mm de diámetro.
Después, las fibras se extruyen en una malla de acero inoxidable a 400 ° C y finalmente luego de un día se produce la cristalización, antes un robot intervenga en la extrusión para crear el objeto deseado.
La pregunta, finalmente, es si este tipo de impresión con vidrio metálico podrá ser de gran difusión. El profesor mientras tanto responde en que existe la posibilidad se la industria se concentra en la producción de este tipo de material.
