Metales impresos en 3d en la universidad de Twente países bajos

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Metales impresos en 3d en la Universidad de Twente (Países Bajos).

Fuente: http://www.europapress.es/ciencia/la...610182659.html.

Toward 3D Printing of Pure Metals by Laser-Induced Forward Transfer.
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/1...01058/abstract.

Consiguen imprimir en 3D estructuras metálicas, usando pulsos láser.

Un equipo de investigadores de la Universidad de Twente (Países Bajos) ha encontrado la forma de imprimir en 3D estructuras de cobre y oro, apilando gotas de metal de tamaño microscópico.

Según han explicado los expertos, estas gotitas se hacen mediante la fusión de una película metálica fina utilizando pulsos de láser.

Su trabajo se publica en Advanced Materials.

La impresión 3D es un campo que avanza rápidamente. Sin embargo, en la actualidad esta práctica se limita principalmente a los plásticos.

Los expertos buscan ahora usar metales para la impresión 3D, porque sería abrir un amplio abanico de posibilidades.

Los metales conducen la electricidad y el calor muy bien, y son muy robustos.

Por lo tanto, la impresión 3D en metales permitiría la fabricación de dispositivos completamente nuevos y sus componentes, tales como pequeños elementos de refrigeración o conexiones.

Entre los chips apilados en los teléfonos inteligentes.

En el lado contrario, los expertos advierten de que los metales se funden a una temperatura alta, lo que provoca qué las técnicas probadas hasta ahora estén desafiandola física.

Este nuevo trabajo supone, según han valorado los científicos, un paso importante hacia la impresión de metal de alta resolución.

Para este estudio utilizaron láser de luz para fundir el cobre y el oro en gotas del tamaño de micras y se depositaron de una manera controlada.

Mientras, un láser funde estas gotas y las deforma en el vuelo. Posteriormente se repite el proceso y se hace una estructura 3D.

Por ejemplo, los investigadores apilan miles de gotas para formar micro-pilares con una altura de 2 milímetros y un diámetro de 5 micrómetros.

También imprimen electrodos verticales en una cavidad, así como líneas de cobre. Según explican, prácticamente cualquier forma se puede imprimir elegiendo inteligentemente la ubicación del impacto de la gota.

En este estudio, los investigadores utilizaron un láser de una energía sorprendente alta, en comparación con trabajos anteriores, para aumentar la velocidad de impacto de las gotas de metal.

Cuando estas gotitas se deforman con el rápido impacto sobre el sustrato, en forma de disco, se solidifican en esa forma.

Los investigadores han indicado que la forma de disco es esencial para una impresión 3D: permite a los investigadores apilar firmemente una gota en la parte superior de la anterior.

Consiguen imprimir en 3D estructuras metálicas.

Por otra parte, en su artículos investigadores explican que la velocidad de las gotas para las diferentes energías láser y materiales se han podido pronosticar previamente.

Así, los resultados pueden traducirse fácilmente a otros metales también.
3D printing of common metals is highly challenging because metals are generally solid at rom conditions.

Copper and gold pillars are manufactured with a resolution below 5 μm and a height up to 2 milímetros, using láser-induced forward transfer to create and eject liquid metal droplets. The solidified drops shape is crucial for 3D printing and is discussed as a function of the láser energy.

[LaUrA-28]

La Universidad de Twente en los Países Bajos ha desarrollado una técnica pionera para imprimir estructuras 3D de metales puros, como cobre y oro, con alta resolución. El método se llama Laser-Induced Forward Transfer (LIFT).

La técnica utiliza pulsos láser de alta energía para fundir una delgada película de metal, creando microgotas líquidas que son proyectadas hacia un sustrato. La clave del éxito es que el impacto a alta velocidad deforma las gotas, que se solidifican en forma de disco. Esta forma es esencial porque permite apilar las gotas de manera firme y precisa unas sobre otras, construyendo estructuras tridimensionales.

Con este proceso han logrado fabricar micropilares de hasta 2 milímetros de altura y con un diámetro inferior a 5 micrómetros, así como electrodos y líneas de cobre. La ventaja es que la física del proceso es predecible, lo que significa que la técnica puede adaptarse para usar otros metales.

Hoy en día, la impresión 3D de metales ha avanzado significativamente. Las soluciones más establecidas y disponibles comercialmente son técnicas como la fusión por láser de lecho de polvo (SLM/DMLS) y la deposición de energía dirigida (DED). Estas tecnologías son ofrecidas por fabricantes como EOS, SLM Solutions, 3D Systems y GE Additive, y permiten crear piezas metálicas densas y funcionales para sectores como el aeroespacial, médico y automoción.

Para proyectos de investigación o aplicaciones que requieran una resolución extrema a microescala con metales puros, las técnicas basadas en láser, como la desarrollada en Twente, siguen siendo un área de innovación activa en laboratorios especializados. La recomendación actual es contactar con proveedores de sistemas de fabricación aditiva metálica para evaluar cuál de las tecnologías comerciales (SLM, DED, Binder Jetting) se adapta mejor a los requisitos específicos de resolución, material y propiedades mecánicas deseadas.