Investigadores suizos desarrollan técnica de micro impresión 3D para piezas complejas en cobre

Redacción
Lunes, 01 Febrero 2016
Investigadores suizos desarrollan técnica de micro impresión 3D para piezas complejas en cobre

Científicos del centro de investigación ETH de Zurich, Suiza, han desarrollado un nuevo método de micro-impresión 3D que permite fabricar objetos diminutos con estructuras y geometrías complejas, abriendo un interesante camino en el desarrollo de microcomponentes.

El método además reduce la necesidad de soportes para piezas en voladizo, lo que incrementa las posibilidades enormemente, pues es este uno de los principales escollos en la fabricación aditiva, y especialmente en escala micro, donde la retirada de estos soportes puede ser aún más complicado que la fabricaciónd e la propia pieza.

Con la técnica desarrollada por el doctorando Luca Hirt, en el Laboratorio de Biosensores y Bioelectrónica, el cabezal no sólo doposita material de arriba a abajo, como en los procesos habituales de impresión 3D, sino que también puede depositarlo lateralmente, lo que permite casi 'dibujar en el aire', a partir de un solo punto de apoyo.

Investigadores suizos desarrollan técnica de micro impresión 3D para piezas complejas en cobre

La técnica global no es nueva, pues ya se ha usado en otras investigaciones e incluso en sistemas comerciales como las impresoras 3D de más de tres ejes, pero sí la aplicación en microescala. El desarrollo es una nueva evolución de un sistema anterior llamado FluidFM, también nacido en el ETH Zurich sobre el año 2009, que ha sido usado principalmente en aplicaciones de biomedicina y es explotado comercialmente por la empresa Cytosurge.

La tecnología se apoya en una reacción electroquímica para depositar el metal, cobre, sobre un sustrato inicial o sobre la estructura ya creada anteriormente. Para ello, una micro gota, colocada sobre una base hecha de oro, es atravesada por la punta de una micro-pipeta, por cuyo interior fluye una solución de sulfato de cobre, de forma lenta pero continua. Usando un electrodo, se aplica un voltaje entre la gota y el sustrato que produce una reacción eletroquímica por la que el cobre que fluye por la pipeta se solidifica al contactar con el sustrato. Este proceso repetido de forma contínua y pudiendo mover la pipeta en tres o más ejes permite la fabricación de un sólido, al igual que otros sistemas de impresión 3D más conocidos.

Para hacernos una idea de la escala de este sistema, las imágenes que se muestran son de objetos con una anchura de entre 15 a 35 micrometros. Como comparación, decir que un cabello humano tiene aproximadamente 50 micrometros de ancho.

Investigadores suizos desarrollan técnica de micro impresión 3D para piezas complejas en cobre

En las pruebas que han llevado a cabo, se ha conseguido realizar deposiciones desde tan sólo 800 nanometros de diámetro hasta 5 micras. Aunque de momento lo que podemos observar son objetos microscópicos que muestran las capacidades del sistema, las posibilidades son realmente amplias, para sectores donde se necesitan objetos con dimensiones precisas en escalas micrométricas. Uno de los objetos más espectaculares que han realizado se trata de tres espirales anidadas realizadas simultáneamente durante el mismo proceso de fabricación.

Investigadores suizos desarrollan técnica de micro impresión 3D para piezas complejas en cobre

Etiquetado como: ETH, investigación, microimpresión, metal
Aplicación: Industria, Medicina, Tecnología