Las Fuerzas Armadas de los Estados Unidos están a punto de conseguir una enorme máquina de impresión de metal que permitirá que el equipo, las piezas de los vehículos e incluso las armas se impriman en 3D sobre la marcha.
3D Systems fue galardonada con $15 millones en 2019 para desarrollar la "Impresora 3D de Metal polvo más grande y rápida del mundo". La tecnología incluye una impresora metálica de 1m x 1m x 600 mm equipada con nueve láseres, "haciéndola única en cuanto a su tamaño y sofisticación", explican los informes.
La impresora está siendo diseñada para el Laboratorio de Investigación del Ejército del Comando de Desarrollo de Capacidades de Combate (ARL) para mejorar su capacidad para desarrollar municiones de largo alcance como misiles, así como vehículos de combate y piezas aeroespaciales.
"El nuevo sistema, además de tener un montón de láseres, tiene una característica única en forma de su sistema de deposición de materiales", explican los informes.
"La impresora de grado militar contará con un proceso selectivo de deposición de polvo. La palabra clave aquí es selectiva".
La mayoría de las tecnologías de fusión de lechos metálicos existentes descargan cargas de polvo en el área de construcción, después de lo cual un limpiaparabrisas se encuentra y lo suaviza todo antes de fundir y sintercar la capa superior en la forma requerida. Un problema importante con este método es que genera cantidades excesivas de material no utilizado debido a la forma en que el polvo se deposita indiscriminadamente durante el proceso de producción.
Tomando prestado de otras tecnologías de impresión 3D, la máquina 3D Systems contiene un tren óptico evolucionado. También cuenta con un sistema de monitoreo de piscina de fusión que está diseñado para mantener la consistencia durante el proceso de impresión.
"Además, la impresora cuenta con una placa de construcción calentada que reduce las tensiones térmicas", añaden los informes.
Los militares estadounidenses pronto tendrán lo que necesite a su alcance
En el nuevo sistema, se hicieron ajustes para ayudar a reducir la cantidad de polvo no utilizado depositándolo únicamente a lo largo de la ruta de la herramienta. Esto significa menos uso de materiales, una impresión más rápida y menos reutilización de polvo, lo que resulta en menores costos de producción.
Debido a que no se está reciclando ningún material, la calidad de las impresiones también será mayor, ya que el polvo "virgen" funciona mejor que el reciclado.
"Y si desea reutilizar el polvo, entonces puede hacerlo sabiendo que el polvo ha tomado menos oxígeno gracias a su sofisticado y eficiente sistema de vacío", explican los informes.
3D Systems también desarrolló una cámara de vacío única que bombea argón, un gas inerte, en el área de producción, ayudando a mantenerlo químicamente puro. Este proceso también ayuda a reducir la oxidación, lo que significa menos riesgo de una explosión por la presencia de materiales reactivos como titanio y aluminio.
La impresora avanzada es capaz de mantener niveles de oxígeno por debajo de 25 ppm en la cámara de construcción, lo que es significativamente mejor que la mayoría de las otras impresoras de metal que sólo son capaces de gestionar un rango de nivel de oxígeno de entre 500-1.000 ppm.
"Argon tampoco es barato, y este sistema de vacío utiliza 10 veces menos argón que otras impresoras metálicas", añaden los informes.
En un comunicado, Stephanie Koch, Gerente de Programas de Fabricación Avanzada, Materiales y Procesos de ARL, reveló que la nueva tecnología pronto estará lista para las fuerzas armadas, ya que se ha avanzado "hacia una solución de producción a gran escala que permitirá nuevas capacidades innovadoras para el exceso de transformación".
En octubre de 2020, 3D Systems completó con éxito su primera impresión de prueba. Desde entonces, se ha avanzado aún más que tras su liberación podría cambiar para siempre la forma en que las fuerzas armadas operan y adquirir los suministros necesarios.
"3D Systems se fundó sobre un espíritu de innovación, y nuestros clientes juegan un papel clave en la catalización de este proceso", dijo el cofundador y director de tecnología de la compañía, Chuck Hull, en un comunicado.
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