La impresión 3D es una forma genial de crear réplicas del mundo real de modelos de computadora en 3D. Hay varias maneras diferentes de hacerlo en su propia casa. La impresión FDM con termoplásticos y la impresión MSLA con resinas fotosensibles son relativamente asequibles y fáciles de comprar. Existen otros métodos más exóticos de impresión 3D que pueden ofrecer ventajas únicas. Desafortunadamente, estos son mucho más caros y generalmente no son adecuados para los hogares de la mayoría de las personas. Una de estas técnicas se llama impresión 3D de metal por pulverización en frío.
La mayoría de las formas de impresión 3D con metales requieren mucho calor para fundir o sinterizar el metal en cuestión. El “frío” en el nombre indica que este método de impresión 3D de metales es muy diferente. En lugar de calentarse, el metal en polvo se acelera a velocidades supersónicas. Al impactar con el objetivo, el metal se une correctamente, lo que permite la creación de piezas completamente densas.
La velocidad exacta necesaria depende del metal, con materiales más duros que necesitan velocidades superiores a Mach 3. La aceleración se logra mediante el uso de gas comprimido. Siempre que sea posible, se utiliza aire normal. Pero para velocidades más altas, se necesita nitrógeno o incluso helio.
Beneficios
Hay un amplio abanico de ventajas que ofrece esta técnica de impresión 3D frente a otras tecnologías de impresión en metal. Generalmente, como se requiere mucho calor, otras partes circundantes tendrán un efecto negativo. Requiere un desmontaje y montaje potencialmente lento y costoso para evitar que la reparación cause más daños. La impresión de metal con rociado en frío no afecta las partes cercanas, ya que no involucra calor y se puede orientar con precisión.
Esto permite reparaciones in situ de piezas complejas de maquinaria. Por ejemplo, la Fuerza Aérea de EE. UU. demostró la capacidad de reparar la junta deslizante del carenado del ala de un avión activo listo para el combate. Los métodos tradicionales habrían requerido ocho semanas para retirar la pieza. Quitar y reemplazar la pieza costaría medio millón de dólares.
Además de permitir reparaciones in situ, el proceso en sí es hasta 100 veces más rápido que otras formas de impresión 3D de metal, lo que permite tiempos de respuesta aún más rápidos. Funciona con una amplia gama de metales e incluso permite trabajar con varios metales a la vez. Esto permite que una parte sea de titanio sólido en un extremo y pase por una variedad de composiciones de aleación antes de convertirse en oro sólido en el otro extremo. Esto permite propiedades de aleación altamente personalizables. No se emiten humos nocivos. Todo el polvo de metal se utiliza sin desperdicio.
Las impresoras de metal con pulverización en frío son lo suficientemente pequeñas como para transportarlas en un camión para reparaciones o fabricación in situ. Incluso es posible incrustar sensores y componentes electrónicos dentro de la pieza e imprimir sobre ellos. Aunque esto supone que están protegidos del impacto del proceso de impresión.
Limitaciones y desventajas
Desafortunadamente, a pesar de ser más barato que los métodos tradicionales, todavía no es asequible para uso doméstico. El número limitado de proveedores y los mercados actuales ( principalmente defensa, con algunas aplicaciones aeroespaciales ) sugieren que esto no cambiará por un tiempo. Las piezas impresas deben someterse a un procesamiento posterior para suavizar y agudizar la impresión. Además, simplemente no es posible imprimir algo de geometría debido a la física del proceso.
La impresión de metal por pulverización en frío es un proceso único que ofrece ventajas únicas al operar en entornos desafiantes. Desafortunadamente, el costo inicial de las máquinas mantendrá esta tecnología fuera del uso general. Es probable que la geometría limitada también restrinja las aplicaciones potenciales. Las mejoras futuras a la tecnología pueden anular este problema.
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