Fusión de metales con impresión 3D multicapa
Investigadores de Penn State han logrado un hito significativo en el campo de la fabricación aditiva. Mediante una técnica innovadora, consiguieron fusionar dos metales diferentes en una sola estructura compleja durante el proceso de impresión. Este desarrollo abre nuevas posibilidades para la creación de componentes con propiedades específicas en diferentes zonas de una misma pieza.
La técnica de fusión multicapa
El equipo utilizó un sistema de deposición selectiva de polvo para combinar acero inoxidable bajo en carbono y bronce. Este método, conocido como fusión por láser en lecho de polvo multimaterial, permite distribuir diferentes metales en capas precisas durante la impresión. El centro de investigación CIMP-3D de la universidad adquirió recientemente el equipo necesario para realizar estos experimentos.
Control preciso de materiales
Una de las ventajas clave de esta tecnología es la capacidad de determinar exactamente dónde se coloca cada material dentro de la pieza final. Los investigadores crearon estructuras complejas llamadas giroides, que tienen aplicaciones potenciales en intercambiadores de calor y dispositivos médicos. Estas formas serían extremadamente difíciles de producir con métodos tradicionales.
Análisis y mejora del proceso
El equipo empleó varias técnicas para evaluar la calidad de las piezas producidas:
- Tomografías computarizadas para detectar defectos microscópicos
- Estudio de la microestructura en las interfaces entre metales
- Análisis de la difusión de elementos entre materiales
Estos controles permiten ajustar el proceso durante la fabricación misma, no solo al final.
Próximos pasos en la investigación
Los científicos planean expandir esta tecnología para incluir más aleaciones metálicas como Inconel y cobre. También trabajan en hacer el proceso más robusto y adecuado para producción a mayor escala. El desarrollo continuo de sistemas de monitoreo en tiempo real será clave para garantizar la calidad consistente de las piezas fabricadas.
Implicaciones para la industria
Este avance podría revolucionar varios sectores industriales al permitir la creación de componentes con propiedades personalizadas en diferentes áreas. Desde piezas que requieren resistencia al calor en algunas zonas y conductividad eléctrica en otras, hasta implantes médicos con características variables, las aplicaciones potenciales son numerosas. La capacidad de producir estas estructuras complejas en un solo proceso simplificaría significativamente la fabricación de muchos dispositivos técnicos.
