¿Piezas de metal impresas en 3D desde un microondas? Virtual Foundry presenta un nuevo método

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El fabricante de filamentos metálicos The Virtual Foundry ha introducido un nuevo método de desaglomerado y sinterizado de piezas: la fabricación de filamentos fundidos (FFF) impresos en 3D a partir de aleaciones.

Todavía en una etapa de desarrollo, la tecnología de sinterización por microondas de metal de The Virtual Foundry implica el uso de un microondas comercial en lugar de un horno para calentar repetidamente impresiones dentro de un crisol. Aunque hasta ahora solo se probó en el Filamet de aluminio 6061 de la empresa, se cree que el proceso pronto podría ofrecer a los fabricantes un medio más rápido y económico para desaglomerar y sinterizar piezas de metal.

"Desde el principio, nuestra búsqueda ha sido democratizar la impresión 3D de metal", dice Bradley Woods, director ejecutivo de The Virtual Foundry. "La llegada de un proceso de sinterización por microondas para impresiones 3D de metal es un cambio tremendo en el impulso de este movimiento".

Democratizando la impresión 3D en metal

Establecido para hacer que la impresión 3D de metal sea más accesible, The Virtual Foundry fue uno de los primeros en llevar aleaciones trabajables al espacio de fabricación de filamentos fundidos (FFF) con sus materiales de impresión 3D Filamet. Cada uno de estos se puede imprimir utilizando cualquier sistema FFF de material abierto en piezas infundidas con aleaciones, que luego se pueden procesar posteriormente en objetos metálicos completamente densos aprovechando un horno.

La gama Filamet de Virtual Foundry incluye todo, desde cobre y hierro hasta materiales de acero inoxidable 316L e Inconel 718, todos los cuales se pueden sinterizar a alta densidad. En otra parte de su cartera, la firma también comercializa la impresora 3D de metal Virtual Foundry y tres hornos de sinterización de fundición virtual, pero de acuerdo con su filosofía abierta, sus materiales también se pueden usar con la mayoría de los equipos de desaglomerado y sinterización.

En la práctica, la empresa ha trabajado con empresas como la NASA, Mitsubishi y el Departamento de Energía de EE. UU. para impulsar la aplicación de sus tecnologías, que continúan ganando terreno en los sectores automotriz, aeroespacial, militar y educativo.

La compañía también continúa desarrollando su cartera de materiales, lanzando Rapid 3DShield Tungsten a principios de este año, un filamento de protección contra la radiación a base de tungsteno. Del mismo modo, The Virtual Foundry presentó recientemente un kit de evaluación de impresión 3D de metal FFF, que tiene todo lo que los nuevos adoptantes de la impresión 3D de metal necesitan para producir muestras antes de enviarlas a la empresa para su sinterización y envío.

Tecnología de sinterización de microondas de metal

Como ya sabrán los usuarios de impresoras 3D de chorro de aglutinante, las piezas reforzadas con aglutinante deben pasar por un proceso de desaglomerado y sinterización antes de que puedan entrar en el uso final. En la actualidad, esto tiende a implicar enterrar las impresiones dentro de un lastre refractario en un crisol, que luego se coloca dentro de un horno y se calienta hasta que se quema el aglutinante.

Aunque los flujos de trabajo convencionales permiten el posprocesamiento de piezas metálicas impresas en 3D con un alto grado de repetibilidad, The Virtual Foundry ahora ha comenzado a desarrollar un enfoque nuevo y más accesible. En lugar de depender de un horno, la técnica de la empresa consiste en insertar piezas encerradas dentro de un crisol cargado con un elemento calefactor en un microondas.

Fabricados con material refractario estándar revestido con carburo de silicio, estos "hornos de microondas" están diseñados para actuar como la funda de cartón alrededor de un Hot Pocket. Una vez que los usuarios han calibrado su microondas, para que entiendan las temperaturas que puede alcanzar, The Virtual Foundry dice que pueden implementarlo para calentar su crisol, y su contenido de carburo de silicio concentrará efectivamente la energía térmica en las partes internas.

Si bien la firma ha sido abierta acerca de que la tecnología permanece en una fase experimental, ha compartido los resultados de las pruebas iniciales alentadores. Hasta ahora, el técnico 'Highball' ha logrado comparar un microondas de 600 W y utilizar la técnica para posprocesar piezas de aluminio con diversos grados de éxito. A partir del último video del ingeniero, dijo que quedan algunos "puntos críticos graves" que deben abordarse, posiblemente debido al tamaño de sus colectores de calor, pero la tecnología parece estar progresando.

El procesamiento exitoso de aluminio de Highball también es significativo, ya que la aleación requiere tradicionalmente el uso de carbón de sinterización o la entrada de ciertos gases durante la sinterización debido a su reactividad con el oxígeno. Con más I+D, el ingeniero dice que la sinterización por microondas podría usarse para procesar otras aleaciones reactivas desafiantes, como el titanio, sin necesidad de tener en cuenta la oxidación.

Para obtener más información sobre el progreso que The Virtual Foundry está logrando con su tecnología Metal Microwave Sintering, los lectores pueden visitar el canal de YouTube de Highball.

Adopción de metales en la impresión 3D FFF

Si bien The Virtual Foundry sigue siendo un innovador de la impresión 3D FFF, no es la única empresa que opera en este espacio. Lanzado en junio de 2022, el kit de expansión de metal de Ultimaker está diseñado para proporcionar a los usuarios de Ultimaker S5 el software, las funciones y el conocimiento para maximizar la eficiencia del proceso y eliminar cualquier cuello de botella en sus flujos de trabajo.

Los recién llegados a la impresión 3D FFF de metal como Fuselab también ingresaron al mercado, y la empresa presentó su impresora 3D FL300M a fines de 2021. La unidad cuenta con una extrusora rotativa patentada, que se dice que minimiza el riesgo de falla del filamento y extrusión insuficiente al aumentar la puntos de contacto entre el filamento y el sistema de accionamiento de la boquilla.

El año pasado, los materiales Ultrafuse de BASF también fueron calificados para los sistemas MakerBot y XYZprinting. El movimiento significó que los usuarios de METHOD y PartPro300 xT pudieron procesar Ultrafuse 316L Stainless Steel y PET/PAHT CF15, respectivamente.

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La imagen destacada muestra una muestra de prueba de metal sinterizado por microondas. Foto vía Highball.

Paul se graduó en historia y periodismo y le apasiona encontrar las últimas noticias sobre tecnología.