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Nueva impresión 3D: cota de malla sin soportes y más rápida

by Gwen Sherman
Unas pinzas levantan una lámina de diminutos anillos azules entrelazados, con más anillos de colores detrás

Unos ingenieros de la Universidad Northwestern han encontrado la forma de imprimir en 3D con tintas espesas, casi como pasta, y con el detalle fino de la luz. Con su método, llamado DIAL, pueden fabricar una delicada y flexible cota de malla, y una pieza de prueba tardó 30 minutos frente a los 124 de la extrusión convencional.

¿Por qué debería interesarte si eres maker? Porque la impresión 3D suele obligarte a elegir. Las impresoras de boquilla trabajan con materiales espesos, pero la boquilla marca el límite. Las de luz logran gran detalle, aunque normalmente necesitan resinas finas y muy fluidas. DIAL intenta darte las dos cosas a la vez.

Cómo funciona DIAL, en cuatro pasos

DIAL son las siglas en inglés de litografía aditiva de tinta directa. Si has visto a un pastelero extender el glaseado con una espátula, ya tienes la mitad de la idea.

  1. Una boquilla plana deposita tinta espesa sobre una superficie lisa.
  2. Una cuchilla la extiende en una lámina de unas 50 micras, cerca de la mitad del grosor típico de un pelo.
  3. Un proyector lanza luz con un dibujo sobre la lámina y endurece solo las zonas deseadas.
  4. El proceso se repite, capa a capa.

Ahora el detalle depende de los píxeles del proyector y del grosor de la capa, no del tamaño de una boquilla. Ese es el gran cambio.

La tinta se sostiene sola

Aquí llega lo que más gustará a los makers. La tinta es una resina que se endurece con luz mezclada con diminutas partículas de sílice pirógena. Según el anuncio del equipo, eso le da lo que se llama esfuerzo de fluencia: se queda quieta, como la pasta en el cepillo de dientes, hasta que algo la empuja.

Así, la tinta sin endurecer sujeta las partes de arriba y los voladizos no necesitan soportes. Al terminar, la tinta sobrante se lava y se puede reutilizar.

La cota de malla es una buena prueba, porque sus eslabones entrelazados son difíciles de conseguir tanto con extrusión como con luz. Si seguiste nuestra historia de OpenCAL, la impresora abierta que trabaja en 90 segundos, ya sabes que la impresión con luz está dando muchas sorpresas.

Unos dedos con guantes sostienen una lámina impresa blanca, fina y flexible, de eslabones entrelazados
La cota de malla, parecida a un tapete, impresa con DIAL · Foto: Ryan Truby/Northwestern University.

Qué ha impreso

Primer plano de una celosía blanca impresa con paredes curvas y entrelazadas
Una celosía giroide: curva, compleja y entrelazada · Foto: Ryan Truby/Northwestern University.
  • Celosías de paredes finísimas: de hasta 150 micras.
  • Un giroide: una celosía curva, compleja y entrelazada.
  • Una celosía multimaterial: más de un material en la misma pieza.
  • Quince celosías pequeñas de una vez: cada una del tamaño aproximado de una pila de botón, con tinta de electrolito, en una sola tirada de 15 minutos.
  • Recipientes diminutos de hidrogel: con pirámides invertidas microscópicas, inspirados en los insertos para cultivar células.
  • Un gran panal: casi cuatro veces el área que ilumina el proyector de una vez, moviéndolo sobre láminas solapadas.
Pequeños discos blancos impresos con dibujos ondulados, sobre una superficie brillante
Piezas del tamaño de una pila de botón, impresas con tinta de electrolito · Foto: Ryan Truby/Northwestern University.
Unas pinzas levantan un pequeño recipiente impreso amarillo verdoso de una placa de laboratorio
Recipientes de hidrogel con pirámides invertidas microscópicas, inspirados en los insertos de cultivo celular · Foto: Ryan Truby/Northwestern University.

Esto último es importante. Las impresoras de luz convencionales suelen trabajar en una cubeta de resina, y DIAL no la necesita, así que el equipo espera llevarlo a áreas de impresión mayores.

Por qué aún no la tendrás en casa

Es un sistema de laboratorio y no se puede comprar. La comparación de velocidad sale de una sola pieza en pruebas paralelas, así que no es una promesa para cualquier impresión. El equipo espera ganar velocidad cuando agilice el cambio de herramientas, pero todavía no lo ha demostrado. Sus usos en el espacio, la robótica o los dispositivos médicos son objetivos, no resultados.

Qué viene ahora

El trabajo se ha publicado en Science Advances. El equipo espera impresiones más rápidas y piezas mayores, así que eso es lo próximo que hay que vigilar. Para los makers es una buena señal: los materiales espesos y el detalle fino quizá dejen pronto de ser una elección. Mientras tanto, hay mucho que imprimir en casa, como nuestro Sellador de barra universal gratuito.

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Fuentes

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