Descubrimos por qué la impresión 3D es peligrosa. Los principales mitos sobre la tecnología

Mito número 1.La impresión 3D se produce prácticamente sin intervención humana.

Cuando mucha gente oye hablar de la impresión 3D,

representan la parte central de una impresora 3D,que distribuye los consumibles capa por capa: así nace un nuevo producto. Existe la falsa impresión de que todo el ciclo de fabricación aditiva consiste únicamente en el funcionamiento del equipo, y una persona casi no participa en esto: solo enciende la impresora 3D y carga en ella polímero, polvo metálico u otro material.

Pero el papel clave en la construcción del objeto lo juega sumodelo 3d. Es un mapa sobre el cual se construirá el producto terminado. De su estudio detallado depende la calidad y características del futuro sujeto. Aquí, se necesita la participación de especialistas con altas competencias en los campos de diseño, tecnología y materiales.

En producción industrial, construcción de un modelo 3D.realizado en sistemas de diseño asistido por ordenador AutoCAD. El ingeniero de diseño, de acuerdo con las especificaciones técnicas y utilizando diversos métodos de cálculo, crea la geometría del producto futuro. Incluso si ya existe un modelo 3D y no es necesario construirlo desde cero, su optimización topológica se lleva a cabo en programas AutoCAD: rediseño para fabricación aditiva.

Este proceso tiene como objetivo alejarse de los centrostensiones y eliminando elementos de paredes delgadas que podrían causar grietas u otros daños durante el proceso de impresión. Junto con el modelo 3D, también se diseña la ubicación de los soportes tecnológicos, estructuras de soporte necesarias para la colocación óptima de la pieza en la plataforma, la eliminación del calor y la reducción del riesgo de deformación durante la impresión del producto. La impresión también va precedida del proceso de desarrollo de modos tecnológicos de construcción, en el que trabaja el ingeniero de producción.

A continuación, basándose en el modelo 3D preparado,la impresora imprime por sí sola y a veces funciona durante varios días seguidos. Pero antes de esto, es necesario preparar el equipo: asegúrese de que la plataforma de construcción esté nivelada y que todos los mecanismos se muevan como deberían. Incluso el polvo no se vierte simplemente en una impresora 3D, sino que pasa por las etapas de control de entrada y preparación.

Otra etapa obligatoria en el ciclo de producción del producto que requiere participación humana es el posprocesamiento.

Mito #2: Un producto terminado sale de una impresora 3D.

Mucha gente piensa en la impresión 3D tal como es.mostrado en películas. Las instalaciones robóticas crean en cuestión de minutos disfraces de superhéroes e imprimen elementos de naves espaciales. La tecnología, por supuesto, se esfuerza por lograr esto, pero hoy en día todos los productos que se retiran de la impresora necesitan un procesamiento posterior.

Para aliviar el estrés interno, queocurre durante el proceso de impresión, el producto se somete a procedimientos alternos de calentamiento y enfriamiento. De esta forma se consiguen plenas propiedades mecánicas. Luego se cortan los soportes tecnológicos, ya cumplieron su función. La eliminación del exceso de polvo y el tratamiento superficial del producto se realizan mediante una cámara de chorro de arena. Si es necesario lograr una suavidad absoluta de las superficies, se utilizan máquinas de fresado, torneado, electroquímicas y rectificadoras. Para productos plásticos, a veces se usa un post-tratamiento químico con acetona u otros solventes.

Mito #3: Puedes imprimir cualquier cosa en 3D

Innovaciones en el campo de las tecnologías aditivasaparecen cada año y ya superan nuestra imaginación. Ya se están imprimiendo filetes de carne sintética, un corazón humano y una casa entera. Parece que las posibilidades de la fabricación aditiva son infinitas y una impresora 3D puede hacer cualquier cosa. Pero ahora existen varias limitaciones relacionadas con el tamaño y el material del producto: es imposible crear objetos muy grandes y muy pequeños.

Por ejemplo, el Centro de Tecnologías Aditivas hainstalación con una cámara de construcción de hasta medio metro, la impresora más grande de Rusia basada en tecnología de fusión láser selectiva. Los elementos de los motores de los aviones rusos ya se están "cultivando" allí.

“Cada año aparecen innovaciones en el campo de las tecnologías aditivas”

Las capacidades de las impresoras de polímeros son mucho más amplias:uno de ellos, incluido en el Libro Guinness de los Récords, puede crear objetos de hasta 30 m de largo. En 2017 se imprimió en él un barco monolítico que pesa 2 toneladas y 7 m de largo. El objeto más pequeño impreso en una impresora 3D es un barco. . Su longitud es 2-3 veces menor que el grosor de un cabello humano: sólo 30 micrómetros (0,03 mm).

Incluso ya se están creando casas con impresoras 3D.Una impresora de construcción funciona de manera similar a una impresora FDMD que imprime productos plásticos, solo que en lugar de materiales poliméricos, se utilizan mezclas de cemento como "tinta". Este mecanismo es mucho mayor en tamaño. El edificio impreso en 3D más grande del mundo mide 641 metros cuadrados. m y está ubicado en los Emiratos Árabes Unidos.  

Otras limitaciones en la fabricación aditivano están relacionados con el tamaño de la cámara de construcción de la impresora 3D, sino con el material utilizado. Durante el proceso de impresión, se encuentra en estado líquido o fundido, por lo tanto, debe fundirse normalmente. Los objetos de madera, tela o papel aún no se pueden imprimir, ya que se quemarán antes de que el material se pueda derretir. Aunque aquí puedes encontrar una escapatoria: si mezclas fibras de celulosa trituradas con un gel a base de agua, y luego congelas el objeto, eliminando gradualmente el agua, obtendrás productos hechos de un material similar a la madera.

Mito número 4.Los productos impresos en 3D son de peor calidad.

Visualmente, el proceso de impresión 3D parece una aplicación de material capa por capa. Esto puede plantear la pregunta: ¿con qué firmeza están conectadas las capas entre sí?

Cuando se imprime en 3D, pueden aparecer varios defectos,por lo tanto, es importante seguir el proceso tecnológico. Mucho depende de la calidad de los materiales. En la producción industrial, todos los polvos metálicos pasan por un control de entrada, este proceso está regulado por normas. Incluso si el material está certificado, es muy importante observar las condiciones para un almacenamiento adecuado: evitar la humedad y la humedad, colocar en un paquete especial. Si no verifica el estado de la boquilla, configura incorrectamente la temperatura o la velocidad de impresión, es posible que se produzcan desalineaciones de las capas, sobrecalentamiento u otros defectos.

Si se cumplen todas las condiciones, entonces el productolas propiedades no serán inferiores y, a menudo, incluso superarán el análogo hecho por métodos tradicionales. Si compara dos objetos de aluminio bajo un microscopio, el producto impreso tendrá una estructura más densa.

"Si se cumplen todas las condiciones, entonces el producto no será inferior en propiedades y, a menudo, incluso superará al análogo hecho por métodos tradicionales"

Mito número 5.La impresión 3D es respetuosa con el medio ambiente.

La impresión 3D se considera respetuosa con el medio ambiente, ya que este tipo de producción deja pocos residuos. De hecho, se trata de una cuestión compleja sobre la que aún no existe consenso.

Las impresoras 3D consumen mucha electricidad ydejar una gran huella de carbono: el proyecto ATKINS descubrió que la producción de un producto utilizando tecnologías aditivas representa aproximadamente 7 veces más emisiones de CO2 que la producción de productos moldeados por inyección.

Pero el uso de tecnologías aditivas es fundamentalreduce los residuos y los materiales utilizados. CIM (factor de utilización de material) en la fabricación de fundición no supera el 40%, para tecnologías aditivas esta cifra se acerca al 100%. Las tecnologías aditivas también ayudan a reducir el peso del producto final. Reducir el peso de un avión en 100 kg puede ahorrar hasta 1,3 millones de toneladas de CO2 a lo largo de todo su ciclo de vida.

Lee mas:

Un cohete chino fuera de control pronto volverá a caer a la Tierra. Qué esta pasando

Científicos filmaron a una extraña criatura con tentáculos, que confundieron con una flor

Arqueólogos marinos encuentran restos de un naufragio medieval