Impresión 3D de vidrios metálicos

Redacción
Martes, 04 Diciembre 2018
Impresión 3D de vidrios metálicos - impresoras 3D

La  Universidad de Yale y Desktop Metal.Inc. (EE.UU.) han establecido las bases teóricas para fusionar filamentos hechos de vidrio metálico en objetos metálicos. A diferencia de los metales convencionales, los vidrios metálicos a granel (BMG) tienen una región líquida súper enfriada en su perfil termodinámico y pueden sufrir un ablandamiento continuo al calentarse, un fenómeno presente en los termoplásticos, pero no en los metales convencionales.

El nuevo trabajo, publicado en la revista Materials Today, demuestra que los BMG se pueden utilizar en la impresión 3D para generar componentes metálicos sólidos de alta resistencia en condiciones ambientales del tipo utilizado en la impresión 3D termoplástica.

La fabricación aditiva de componentes metálicos se ha desarrollado previamente, donde se usa un proceso de fusión de lecho de polvo; sin embargo, este nuevo método explota una fuente de calentamiento altamente localizada, y luego la solidificación de un metal en polvo conformado en la estructura deseada.

Este enfoque es costoso y complicado y requiere estructuras de soporte difíciles de manejar que no se vean distorsionadas por las altas temperaturas del proceso de fabricación. El enfoque simplifica la fabricación aditiva de componentes metálicos explotando el comportamiento suavizante único entre los metales de los BMG.

Junto con este plástico, las características similares son de alta resistencia y límites elásticos, alta resistencia a la fractura y alta resistencia a la corrosión. El equipo se ha centrado en una BMG hecha de zirconio, titanio, cobre, níquel y berilio, con fórmula de aleación: Zr44Ti11Cu10Ni10Be25.

Este es un material de BMG bien caracterizado y fácilmente disponible.El equipo utilizó varillas amorfas de 1 milímetro (mm) de diámetro y 700 mm de longitud. Se usa una extrusión templada de 460ºC y una fuerza de extrusión de 10 a 1.000 Newtons para forzar las fibras ablandadas a través de una boquilla de 0,5 mm de diámetro.

Las fibras se extruyen luego en una malla de acero inoxidable a 400ºC en donde la cristalización no ocurre hasta que ha transcurrido al menos un día, antes de que se pueda llevar a cabo una extrusión controlada de manera robótica para crear el objeto deseado.

El año pasado, una investigación publicada en la revista Scientific Reports da cuenta del método desarrollado por científicos de la Universidad de Oxford para imprimir en 3D células cultivadas en laboratorio, para formar estructuras vivas. 

La medicina regenerativa se vería ampliamente beneficiada con este avance, en la medida en que permite la producción de tejidos y cartílagos complejos para reparar áreas dañadas del cuerpo. Se trata de una serie de células humanas y animales que se pueden imprimir para crear estructuras de tejido de alta resolución, sobre la base de andamios sintéticos blandos, alrededor de los cuales se imprimen las células y se desarrollan.

La técnica de impresión 3D aplicada a esta área ha tenido un complicado proceso de sofisticación, en la medida en que es difícil controlar con precisión la posición de las células en las estructuras.
 

Etiquetado como: Vidrios metálicos
Categoría: Materiales
Aplicación: Tecnología