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Ciencia y Tecnología

¿Coches impresos en 3D? Una nueva aleación de acero podría hacerlo realidad

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La impresión 3D ha ganado más aceptación en proyectos de pequeña escala que en grandes entornos industriales. Aspectos como la lentitud del proceso o la dificultad para conseguir acabados regulares han impedido una adopción masiva. Sin embargo, hay sectores como el de la construcción donde los resultados ya son tangibles. Gracias a últimos avances tecnológicos, otros sectores se beneficiarán de la tecnología. La última que se suma a la fiesta es la industria automovilística con una nueva aleación de acero para la impresión 3D.

Una novedosa tecnología para la impresión 3D de vehículos

Las fábricas de Tesla han estado aplicando a sus vehículos la técnica utilizada para producir coches de juguete. Es decir, un proceso de fundición de metal mediante el cual se vierte metal fundido en un molde para formar objetos. Esta máquina, conocida como Giga Press, pesa nueve mil toneladas y reduce significativamente el número de piezas necesarias para fabricar el chasis. Sin embargo, se requieren sistemas de refrigeración de metales y gases inertes para acelerar el proceso y obtener resultados homogéneos. Hasta el momento, las piezas tienen un peso máximo de cincuenta kilogramos. Pero ¿y si se utilizara la impresión 3D aditiva?

Ese enfoque impulsó a dos jóvenes estudiantes del MIT a emprender un nuevo proyecto en colaboración con un asesor de la Universidad de Paderborn en Alemania para imprimir con acero. El resultado les ha valido un premio en el concurso de diseño ASM Education Foundation 2022.

Basándose en un sistema de cálculo de propiedades de materiales llamado CALPHAD, los investigadores formularon una nueva aleación de acero con las características ideales. Después de fundirlo y atomizarlo en gotas, las gotas se solidificaron y formaron el polvo utilizado como materia prima. Ahora bastaba con depositar capas de polvo de acero y fundirlas con un láser.

La ventaja de la impresión 3D es que el material se enfría mucho más rápido y se mejora la calidad de los resultados, permitiendo imprimir piezas más complejas. La nueva aleación ya ha sido patentada y pronto podrá utilizarse para fabricar vehículos eléctricos más sostenibles.

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Imprimiendo con madera… y luz

Recientemente han florecido nuevas técnicas de impresión 3D, que utilizan materias primas alternativas al plástico, el cemento o la resina. Éstos son algunos de los más llamativos:

madera de laboratorio

La innovadora aleación de acero no es el único material de impresión 3D de los laboratorios del MIT. De hecho, se trata de una tecnología innovadora que, a través de crecimiento similar a una plantagenera un material de extraordinaria dureza.

Para lograrlo, utilizaron células vivas de una planta llamada zinnia, transferidas a un gel donde fueron estimuladas para acelerar su crecimiento a través de hormonas vegetales. Se espera que en el futuro esta técnica permita fabricar muebles de una sola pieza utilizando moldes.

Impresión con luz

Más que una cuestión de materia prima, es una tecnología que permite solidificar la resina cien veces más rápido que la impresión aditiva convencional. Como se explica en Este artículo, el sistema proyecta dos rayos de luz sobre una resina y la solidifica casi inmediatamente en un proceso de polimerización. Además, al no tener juntas ni puntos de unión las piezas resultantes, son mucho más resistentes que las obtenidas con técnicas tradicionales.

Impresión 3D con moléculas

Si los ejemplos anteriores ofrecen nuevas formas de imprimir en 3D a escala visible, los investigadores del Instituto Jülich de Nanociencia Cuántica en Alemania están aplicando estrategias similares a escala microscópica. En este caso se han combinado Inteligencia artificial y microscopios de túneles. para mover y posicionar moléculas a voluntad. Este avance abre la puerta a la fabricación de transistores moleculares con aplicaciones en computación cuántica.

Las posibilidades de la impresión 3D son ilimitadas ya que, además de permitir la impresión de estructuras, alimentos o incluso órganos vivos, son una de las vías más prometedoras para colonizar otros planetas. Así, la NASA y empresas privadas están explorando el potencial de la impresión aditiva para construir estructuras en la Luna o Marte. Si quieres conocer más sobre las posibilidades de la impresión 3D y otros avances tecnológicos, puedes suscribirte a nuestra newsletter al final de esta página.

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