Materiales de la Manufactura Aditiva

Materiales en la Manufactura Aditiva

La manufactura Aditiva implica especializarse en el diseño de un producto así como su fabricación. En este proceso se incorporan nuevos materiales y nuevas estrategias en  diseño.

Durante el siglo XX, la fabricación prosperó con la producción en masa. Involucrando partes intercambiables y replicación de productos. Raramente era económico para fabricar una pieza o producto único en su tipo.  Implicando para su fabricación  el uso de herramientas complejas, diversas y multiples operaciones o pasos para su creación. Así como la utilización de materiales estuvieron involucrados. Aparte de las tecnologías de fundición
que a menudo implican una eliminación limitada del material, la mayoría de los procesos de fabricación forma pequeños componentes a partir de precursores más grandes mediante corte y mecanizado: sustractivo fabricación. Tales procesos producen grandes fracciones de residuos de hasta un 90% o más. Muchos desechos a menudo no son convenientes o prácticamente reciclabl, siendo  necesario encontrar una alternativa sustentable en la utilizacion de materiales.

La fabricación aditiva a base de una cama de polvos presenta una ventaja para la reducción de residuos, el coto de producción es significativamente mayor a la utilización del material en barra. Esta tecnología se desarrollo en torno a base de materiales como polímeros, ceras y posteriormente se realizo la composición con metales y cerámicos 

Materiales en la impresión 3D por deposición

Existen diferentes tipos de tecnologías en la manufactura aditiva para la impresión 3D, pero la mayoría de impresoras trabajan de dos formas. Utilizando materiales suaves que se hagan duros o utilizando un material duro convirtiéndolo en suave. entre estos materiales se encuentran  los plasticos, metales , fibra de carbono e incluso chocolate. Considerando los polimeros, metales y ceramicos los materiales más estudiados para las aplicaciones futuras.

Polímeros

Existe una numerosa cantidad de clases de polímeros, que contienen una gran variedad de propiedades mecánicas y aplicaciones. siendo así uno de los materiales mayor mente utilizado en la industria de la impresión 3D.

Ceramicos

Un avance significativo en la deposición de materiales para estructuras tridimensionales se ha logrado en el área de la suspencion de cerámicas. Al igual que en los polímeros se han realizado investigaciones sobre la deposición de barrido, velocidad,  deposición gota a gota, espaciad por linea y multicapa simple. Estos estudios se han realizado con mezcla de polvo de zirconia, solventes y otros aditivos.  

Metales

La utilización de metales en el área de impresión 3D se ha enfocado principalmente para aplicaciones en electrónica, diseño y soldadura. El empleo de soldadura para deposición por gotas ha sido de los mas estudiados, gracias al bajo punto de fusión de este material. Hay reportes en los que se han logrado depositar gotas de 25 a 500 μm. Entre los metales que se han realizado pruebas de esta tecnología se encuentran el cobre, aluminio, estaño, soldaduras y mercurio. Uno de los principales desafíos en el uso de metales es que su punto de fusión es muy elevado teniendo como secuencia dañar los componentes de la impresora

Termoplásticos para impresoras 3D de escritorio

Para el uso de impresoras 3D de escritorio existen dos tipos de termoplasticos estadares el ABS y el PLA . El ABS acrilonitrilo butadieno estireno el cual se encuentra fabricado con petroleo 

ABS

PLA