La tecnología de impresión tridimensional 3D ha evolucionado enormemente durante la última década hasta el punto en que ahora es viable para la producción en masa en entornos industriales. También conocida como "fabricación aditiva", la impresión 3D permite crear objetos 3D arbitrariamente complejosdirectamente de sus materias primas. En la fabricación de filamentos fundidos, el proceso de impresión 3D más popular, un plástico o metal se funde y extruye a través de una pequeña boquilla mediante un cabezal de impresora y luego se solidifica y se fusiona inmediatamente con el resto de la pieza.los puntos de fusión de los plásticos y los metales son muy diferentes, esta tecnología se ha limitado a crear objetos de metal o plástico solamente, hasta ahora.
en un estudio reciente publicado en Fabricación aditiva , científicos de la Universidad de Waseda, Japón, desarrollaron una nueva técnica híbrida que puede producir objetos 3D hechos de metal y plástico. El profesor Shinjiro Umezu, quien dirigió el estudio, explica su motivación: "Aunque las impresoras 3D nos permiten crear estructuras 3DDesde el metal y el plástico, la mayoría de los objetos que vemos a nuestro alrededor son una combinación de ambos, incluidos los dispositivos electrónicos. Por lo tanto, pensamos que podríamos expandir las aplicaciones de las impresoras 3D convencionales si logramos utilizarlas para crear objetos 3D.hecho de metal y plástico. "
Su método es en realidad una mejora importante con respecto al proceso de metalización convencional utilizado para recubrir estructuras de plástico 3D con metal. En el enfoque convencional, el objeto de plástico se imprime en 3D y luego se sumerge en una solución que contiene paladio Pd, que se adhiere ala superficie del objeto. Posteriormente, la pieza se sumerge en un baño de galvanoplastia no electrolítico que, utilizando el Pd depositado como catalizador, hace que los iones metálicos disueltos se adhieran al objeto. Aunque técnicamente es sólido, el enfoque convencional produce un recubrimiento metálico que no esuniforme y se adhiere mal a la estructura plástica.
Por el contrario, en el nuevo método híbrido, se utiliza una impresora con una boquilla doble; una boquilla extruye plástico fundido estándar acrilonitrilo butadieno estireno o ABS mientras que la otra extruye ABS cargado con PdCl 2 . Mediante la impresión selectiva de capas con una boquilla u otra, se cargan áreas específicas del objeto 3D con Pd. Luego, a través del enchapado no electrolítico, finalmente se obtiene una estructura plástica con un recubrimiento metálico solo en áreas seleccionadas.
Los científicos encontraron que la adherencia del recubrimiento de metal era mucho mayor cuando usaban su enfoque. Además, debido a que el Pd se carga en la materia prima, su técnica no requiere ningún tipo de raspado o grabado de la estructura de ABS para promover ladeposición del catalizador, a diferencia del método convencional. Esto es especialmente importante si se considera que estos pasos adicionales causan daños no solo al objeto 3D en sí, sino también al medio ambiente, debido al uso de productos químicos tóxicos como el ácido crómico. Por último,su enfoque es totalmente compatible con las impresoras 3D de fabricación de filamentos fundidos existentes.
Umezu cree que la impresión 3D híbrida de metal y plástico podría volverse muy relevante en un futuro cercano considerando su uso potencial en la electrónica 3D, que es el foco de las próximas aplicaciones de inteligencia artificial y de Internet de las cosas. En este sentido, agrega:"Nuestro método de impresión 3D híbrido ha abierto la posibilidad de fabricar dispositivos electrónicos 3D para que los dispositivos y robots utilizados en la atención médica y de enfermería puedan ser significativamente mejores que los que tenemos hoy".
Con suerte, este estudio allana el camino para la tecnología de impresión 3D híbrida que nos permitirá obtener lo mejor de ambos mundos: metal y plástico combinados.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Waseda . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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