Científicos desarrollan impresión cerámica 3D sin soporte

Sep 21, 2023

Universidad de Jiangnan, vía SCMP

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Científicos de la Universidad de Jiangnan, China, han ideado una nueva técnica de impresión 3D para cerámica, informa el South China Morning Post. La nueva técnica permitirá imprimir la cerámica en el aire sin tener estructuras de soporte. Con este método pionero, las piezas cerámicas pueden fabricarse desde diferentes ángulos para hacer posibles formas que antes eran imposibles en las técnicas de impresión 3D.

La cerámica se usa comúnmente en los campos de la electrónica, la ingeniería mecánica y la industria aeroespacial debido a su integridad estructural. También son comunes porque son resistentes al desgaste y también tienen resistencia a altas temperaturas. Sin embargo, debido a su fragilidad y dureza, se diseñan y fabrican ciertas piezas cerámicas.

En la impresión 3D tradicional de cerámica, a menudo se necesitan estructuras de soporte adicionales para evitar el colapso de las piezas sin soporte. Este esqueleto adicional no solo afecta la eficiencia de la impresión, sino que también plantea problemas relacionados con la eliminación de estos soportes.

Para abordar estos problemas, el profesor Liu Ren y su equipo de la Universidad de Jiangnan, China, desarrollaron una nueva pasta de impresión y una mejor técnica de curado que garantiza que el material se solidifique rápidamente. A la luz de esto, la impresión 3D para cerámica será más eficiente y al mismo tiempo eliminará la necesidad de estructuras de soporte.

fredfroesse/iStock

Con esta nueva técnica, pudieron solidificar casi instantáneamente filamentos de múltiples escalas con diámetros que oscilan entre 0,41 mm y 3,5 mm. Pudieron construir diferentes estructuras cerámicas como voladizos y resortes de torsión.

La nueva pasta del profesor Liu Ren es una suspensión de cerámica fotosensible que se fortalece y solidifica rápidamente cuando se expone a la luz del infrarrojo cercano (NIR). "Las curvas impresas se pueden extender libremente en el espacio sin soporte. El proceso de impresión es suave y continuo, sin necesidad de calentar o enfriar", dijo Liu en una revista revisada por pares, Nature Communications, publicada el 25 de abril.

Según la investigación, también pudieron demostrar que la luz NIR es capaz de lograr un mejor efecto que la popular luz UV.

Además, el profesor y su equipo pudieron imprimir cerámicas mixtas utilizando aditivos como el rojo de hierro, el verde de cromo o la zirconia estabilizada con itria. Estos ayudaron a unificar las temperaturas de sinterización de las cerámicas que tienen diferentes propiedades.