Esta nueva técnica desarrollada en el MIT puede producir piezas de aluminio del tamaño de un mueble en solo minutos.
Avances en impresión 3D
Innovación en el MIT: Impresión rápida de metal líquido
Investigadores del MIT han desarrollado una técnica de impresión 3D que permite trabajar con metal líquido, logrando producir piezas de gran tamaño, como patas de mesas y marcos de sillas, en cuestión de minutos. Esta técnica, denominada impresión de metal líquido (LMP), consiste en depositar aluminio fundido a lo largo de un camino predefinido sobre una cama de diminutas perlas de vidrio, que rápidamente se solidifican formando una estructura 3D.
Mayor velocidad y eficiencia energética
Los expertos señalan que LMP es al menos 10 veces más rápido que otros métodos de fabricación aditiva de metales.
Además, el proceso de calentar y fundir el metal es más eficiente que otras técnicas existentes. Aunque LMP sacrifica la resolución en favor de la velocidad y la escala, resulta idóneo para componentes de grandes estructuras que no requieren detalles extremadamente finos, como en arquitectura, construcción y diseño industrial. También es efectivo para prototipado rápido usando metal reciclado o de desecho.
Creación de mobiliario funcional
El equipo demostró la efectividad de esta técnica imprimiendo marcos de aluminio y partes para mesas y sillas, los cuales resisten procesos de mecanizado posteriores. La combinación de LMP con procesos de alta resolución y materiales adicionales ha permitido crear muebles funcionales.
El desafío de la impresión a gran escala
LMP mantiene el material en estado líquido durante todo el proceso, evitando problemas estructurales asociados con la refundición en otras técnicas. La elección del aluminio se debe a su uso común en construcción y su reciclaje eficiente. Los investigadores construyeron una máquina que funde aluminio y lo deposita a través de una boquilla a alta velocidad en pocos segundos, para luego enfriarse en minutos.
Para depositar el aluminio, se utilizan boquillas de cerámica, tras experimentar con acero inoxidable y titanio. La inyección directa del material en una sustancia granular permite evitar estructuras de soporte durante la impresión. Las perlas de vidrio de 100 micrones, resistentes a altas temperaturas, actúan como un soporte neutral permitiendo un enfriamiento rápido del metal.
El equipo investigó diversos materiales para llenar la cama de impresión antes de decidirse por las perlas de vidrio. La cantidad de material en el crisol, la profundidad de la cama de impresión y el tamaño y forma de la boquilla son clave para determinar la geometría del objeto final. También desarrollaron un modelo numérico para estimar la cantidad de material depositado en un momento dado.
Desafíos y futuro de la tecnología
Los investigadores buscan mejorar el control del flujo del material y la calefacción consistente en la boquilla. A pesar de los desafíos técnicos, el objetivo es desarrollar una máquina que permita el uso de aluminio reciclado para la impresión de piezas.
Impacto en la industria
Jaye Buchbinder de Emeco, una empresa de mobiliario que no participó en el estudio, ve un gran potencial en LMP para revolucionar la forma en que se maneja la impresión y formación de metal, destacando la capacidad de crear geometrías personalizadas y una rápida producción.
La técnica LMP del MIT está marcando un antes y un después en la fabricación de piezas de metal a gran escala, con aplicaciones prometedoras en numerosos sectores.
Vía Instituto Tecnológico de Massachusetts
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