fabricación de piezas cerámicas avanzadas, combinando sostenibilidad e innovación tecnológica.
Objetivo
El proyecto Avantcer3D tiene como propósito impulsar el desarrollo de materiales cerámicos avanzados que respondan a las necesidades del sector cerámico y otras industrias.
El proyecto aborda dos líneas de investigación principales: materiales para tecnología de proyección de aglutinante (BJ) y para fotopolimerización (VPP).
En BJ, se trabaja en mejorar la calidad superficial, resistencia mecánica, reutilización de materiales y el uso de desechos industriales. En VPP, los esfuerzos se centran en optimizar parámetros de impresión, crear piezas más grandes y libres de defectos, y evaluar su desempeño técnico frente a métodos tradicionales. Avantcer3D busca así establecer nuevos estándares en la fabricación de piezas cerámicas avanzadas, combinando sostenibilidad e innovación tecnológica.
Binder Jetting
Se crea un modelo 3D de la pieza que se quiere imprimir, generalmente en un software de diseño.
A continuación, el modelo se lamina según la altura de capa deseada con un software específico.
Se coloca una capa fina de polvo cerámico sobre la plataforma de la impresora cubriendo toda la superficie de la plataforma.
La impresora utiliza una cabeza de impresión que aplica un aglutinante sobre el polvo, siguiendo el contorno de la pieza que se está diseñando. El aglutinante une las partículas del polvo, creando una capa sólida de la pieza.
Después de que la capa se ha impreso, la plataforma baja ligeramente y se añade una nueva capa de polvo. Este proceso de capas sucesivas se repite hasta que la pieza está completamente formada. Cada capa se fusiona con la capa anterior gracias al aglutinante.
Una vez terminada la impresión, la pieza sigue siendo frágil porque solo las áreas con aglutinante están solidificadas. Se retira el polvo sobrante que no ha sido aglutinado.
Finalmente, la pieza se sinteriza (horneado) para que las partículas de polvo se fusionen completamente y se obtenga una pieza sólida y resistente.
Ventajas
Rapidez
Es un proceso rápido en comparación con otros métodos de fabricación aditiva
Flexibilidad
Es posible combinar diferentes tipos de polvos o usar polvos cerámicos personalizados, lo que permite ajustar las propiedades de la pieza final en función de su aplicación.
No necesita soportes
Las capas de polvo actúan como soporte natural para la pieza, lo que elimina la necesidad de estructuras de soporte adicionales. Esto facilita el diseño de piezas complejas
Desventajas
Las piezas pueden tener una alta porosidad y menor densidad en comparación con otros métodos de fabricación cerámica.
Estereolitografía
Como en cualquier proceso de impresión 3D, el primer paso consiste en generar un modelo 3D mediante CAD.
A continuación, el modelo se lamina según la altura de capa deseada con un software específico.
El fichero generado con toda la información de impresión se exporta a la máquina y se añade el material fotopolimerizable
El proceso de impresión comienza cuando la plataforma desciende al tanque de resina, dejando un espacio igual a la altura de capa entre la plataforma y el fondo del tanque.
Un láser proyecta la imagen de luz a través del fondo del tanque activando los fotoiniciadores y curando la capa de resina.
La capa curada es separada del fondo del tanque y la plataforma de construcción se eleva (la altura de capa), dejando que la resina no curada fluya. Se repite este proceso curando la nueva capa, que quedará adherida a la anterior, sucesivamente hasta completar la pieza.
Una vez terminada la impresión, se limpia la resina no fotopolimerizada y la pieza se sinteriza (horneado) para eliminar el material no cerámico.
Ventajas
Rapidez
Al no realizar la impresión punto por punto (como en otras tecnologías de impresión 3D) sino capa a capa, los objetos funcionales pueden ser producidos rápidamente. La duración del proceso depende de su tamaño y complejidad.
Resolución
Resolución: La tecnología VPP permite fabricar piezas de alta resolución sin necesidad de procesos de acabado adicionales. Permite la creación de piezas complejas que no se pueden conseguir con las técnicas tradicionales, especialmente en cerámica.
Dureza
Las piezas fabricadas son suficientemente duras como para ser mecanizadas, y pueden también ser usadas en la creación de moldes maestros para otros procesos. En el caso de la cerámica, se pueden obtener piezas de una densidad equiparable a otras técnicas tradicionales.
Desventajas
Necesidad de soportes: Para realizar geometrías en voladizo es necesario generar soportes, ya que, de lo contrario, las zonas en voladizo se desprenderían del resto de la capa pudiendo quedar pegadas al fondo del tanque de resina.
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