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Impresión 3D de pequeños detalles

29.12.2022

Ingenieros del Instituto Tecnológico de California (Caltech) han desarrollado un nuevo método de impresión 40D con metales puros o aleaciones, que permite obtener una resolución de 3 micras, que en algunos casos supera en un orden de magnitud las capacidades de otras tecnologías similares . El proceso, que es una especie de simbiosis de la química y la impresión XNUMXD, hará posible la fabricación de piezas para pequeños dispositivos MEMS (sistemas mecánicos microelectrónicos) que se utilizan ampliamente en el espacio, el transporte, los equipos biomédicos y muchas otras cosas.

El proceso de impresión 3D tradicional consiste en colocar el material capa por capa. Esto, a su vez, permite la creación de formas que no se pueden obtener con los métodos de mecanizado tradicionales. Los procesos industriales de impresión 3D de metales utilizan un láser para fundir polvo de metal en un punto preciso, y el mejor de estos métodos ahora puede lograr resoluciones de 100 micrones.

El problema aquí es que algunos de los metales, cobre y plata, por ejemplo, tienen una conductividad térmica tan alta que, incluso con un rayo láser bien enfocado, el calor se propaga y funde el polvo metálico alrededor de un punto determinado, lo que reduce la resolución de el proceso de impresión.

En el nuevo proceso de impresión, en lugar de metales puros en forma de polvo, el proceso se lleva a cabo en un volumen lleno de un hidrogel especial. Este material es una base de cadenas poliméricas flexibles, cuyos espacios se llenan con agua. Solo que en este caso, esta agua todavía contiene una alta concentración de sales metálicas, de las cuales consistirá el objeto impreso final.

Además, todo sucede como con el método habitual de impresión láser con plástico. La luz de los láseres ultravioleta enfocados en un punto determinado provoca la polimerización, las moléculas de polímero en este punto se unen entre sí y se vuelven rígidas. Y así, procesando secuencialmente el hidrogel capa por capa con un láser, se forma la estructura del objeto futuro.

Después de eso, el material procesado con láser se somete a un tratamiento térmico a temperaturas de 700 a 1100 grados, según el material de impresión. La temperatura se elige de modo que esté ligeramente por debajo del punto de fusión del metal o la aleación utilizada, mientras que el hidrogel comienza a quemarse y, en los lugares de su polimerización, se forman hilos a partir de partículas de metal que se fusionan entre sí. Además, el proceso de quemado del hidrogel se implementa de tal manera que el metal de las áreas no polimerizadas se asienta sobre las cadenas metálicas ya formadas, reforzándolas y compactándolas de esta manera.

Usando este método, los investigadores californianos imprimieron varios objetos de cobre puro, níquel, plata y varios tipos de aleaciones como demostración de la nueva tecnología. Y ahora, un departamento especial del Instituto de Tecnología de California ya ha registrado una empresa llamada 3D Architech, que patentará, mejorará aún más, comercializará y otorgará licencias para la nueva tecnología de impresión XNUMXD.

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Según los expertos de Philips, el llamado sistema de gestión de derechos digitales (DRM), desarrollado conjuntamente con Sony, podrá reemplazar una gran cantidad de sistemas propietarios.

Las "tiendas de música digital" abiertas en Internet durante el año pasado utilizan varios sistemas DRM para protegerse contra la copia ilimitada de canciones. Dichas canciones solo se pueden reproducir en PC, CD y reproductores de MP3 que admitan el sistema DRM específico.

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