La impresión 3D de nueva generación permite usar dos materiales al mismo tiempo

[3dpoder]

Científicos del gobierno de Estados Unidos han presentado una innovadora tecnología de impresión 3D que introduce el concepto de boquillas multiplexadas capaces de imprimir con dos materiales diferentes al mismo tiempo. Esta mejora promete piezas más rápidas de fabricar, más ligeras y con un nivel de precisión muy superior al de los métodos actuales.

Tecnología de boquilla multiplex

El sistema integra un cabezal de impresión avanzado que puede alternar y combinar materiales en una misma capa sin necesidad de cambiar de extrusor o detener la impresión. Esto abre la puerta a estructuras híbridas donde, por ejemplo, se puede combinar un polímero rígido con otro flexible en una sola pieza, optimizando el rendimiento mecánico y reduciendo tiempos de producción.

Impacto en la industria

Esta innovación puede revolucionar sectores como la aeroespacial, la automotriz y la medicina, donde la necesidad de piezas ligeras, resistentes y multifuncionales es cada vez más crítica. La posibilidad de integrar múltiples propiedades en un único proceso de impresión supone un salto adelante en la fabricación aditiva.

El dato curioso sobre la Impresión 3D Multiplex

La paradoja reside en el nombre y concepto fundamental de la impresión 3D, se llama fabricación aditiva, lo que viene siendo construir capa por capa, pero uno de sus mayores retos ha sido, paradójicamente, la suma eficiente de diferentes materiales.

Durante años, la fabricación aditiva se ha centrado en añadir el mismo material. La verdadera velocidad de impresión se veía frenada precisamente por la necesidad de detenerse y cambiar el cabezal de impresión o el material. Esta nueva tecnología de boquillas multiplexadas finalmente resuelve la paradoja de la adición lenta, permitiendo una adición rápida y simultánea de materiales.

Imitando la Biología con materiales funcionales

Al combinar materiales rígidos y flexibles o con diferentes propiedades en una sola pieza impresa, los científicos están, sin quererlo, imitando estructuras biológicas que se encuentran en la naturaleza.

La naturaleza no construye estructuras con un solo material uniforme. Por ejemplo:

• Los huesos tienen una matriz rígida de colágeno reforzada con minerales.
• Las conchas marinas combinan materiales duros y blandos en capas para lograr una resistencia excepcional a la fractura.

Esta tecnología de impresión 3D avanza hacia la capacidad de crear materiales funcionales a la carta, logrando la ligereza y resistencia que se observa en los sistemas biológicos, donde diferentes materiales trabajan en perfecta armonía.

ORNL nos muestra la próxima generación de impresoras 3D

[Forense 3D]

La gestión térmica diferencial será un desafío crítico, ya que dos materiales con puntos de fusión y coeficientes de expansión distintos pueden generar tensiones internas y deformaciones durante el enfriamiento, comprometiendo la integridad estructural de la pieza final.

La complejidad del cabezal de impresión aumenta exponencialmente, elevando el riesgo de obstrucciones en las boquillas y fallos mecánicos.

La sincronización precisa para depositar ambos materiales requiere un sistema de control extremadamente robusto, donde cualquier descalibración arruina la pieza completa.

La dependencia de materiales especializados se acentúa, ya que no cualquier filamento será compatible con este proceso.

Esto puede derivar en una limitación real en la selección de composites utilizables y encarecer enormemente el costo operativo, a pesar de la promesa de versatilidad.