Anisoprint y su tecnología de coextrusión de fibra compuesta
Anisoprint es un fabricante ruso de impresoras 3D que ha desarrollado una solución de impresión 3D para compuestos de fibra continua. Basado en el principio de deposición fundida. Su máquina Composer hace posible reforzar cualquier plástico de impresión 3D con fibras compuestas durante el proceso de fabricación. Un principio de coextrusión patentado que podría interesar a más de uno en la industria: los materiales compuestos son generalmente más fuertes, más livianos y, sobretodo, más resistentes, lo que los convierte en soluciones ideales para las industrias aeroespacial, automotriz y médica. Nos reunimos con el CEO de Anisoprint, Fedor Antonov, para conocer más sobre esta tecnología, sus beneficios y limitaciones.
3DN: ¿Puedes presentar a Anisoprint y su vínculo con la impresión 3D?
Anisoprint es una compañía de tecnología fundada por ingenieros y científicos con una visión común: cómo los compuestos pueden funcionar si están diseñados y aplicados adecuadamente, y cómo pueden cambiar radicalmente la fabricación. Aprendimos a administrar las propiedades únicas de los compuestos para crear una tecnología que pueda reemplazar el metal, lo que da como resultado piezas más fuertes, más livianas y menos costosas.
Fedor Antonov CEO de Anisoprint
El enfoque ideal para implementar esta visión parece ser la impresión 3D, el nombre común de una amplia gama de tecnologías que están revolucionando la forma en que fabricamos en muchas áreas a través de la digitalización y la automatización. Hoy en día, nuestra tecnología de impresión 3D de compuestos de fibra continua reduce los costos de fabricación en la mayoría de las áreas, desde la aeroespacial hasta la médica.
3DN: ¿Puedes contarnos más sobre la impresora 3D que habéis desarrollado? ¿Cuáles son sus características?
Nuestras impresoras se basan en nuestra tecnología patentada de coextrusión de fibra compuesta (CFC). Esta es sin duda una de las principales innovaciones de la máquina. Difiere considerablemente de otros métodos de impresión 3D de compuestos de fibra continua (preimpregnación, coextrusión de fibra seca, laminación; todos tienen sus limitaciones). En la tecnología CFC, reforzamos el plástico con fibras compuestas continuas directamente durante el proceso de impresión, no en la etapa preliminar como en otras tecnologías. Este enfoque permite utilizar cualquier plástico (PETG, ABS, PC, PLA, nylon, etc.) y modificar la densidad del relleno compuesto.
Al variar los materiales a reforzar, la dirección de las fibras y la densidad de la estructura, podemos crear piezas más óptimas con formas complejas, celosías complejas o diseños biónicos. Esto finalmente conduce a una reducción en los costos de fabricación porque con este enfoque usamos la cantidad exacta de material necesaria para lograr las propiedades requeridas de una pieza.
La impresora 3D Composer (Créditos: Anisoprint)
La razón principal por la que todavía no tenemos estructuras compuestas en todas partes, al igual que en la naturaleza, es que las tecnologías de fabricación existentes tienen demasiadas limitaciones sobre lo que realmente puede hacer con los materiales compuestos. Las estructuras deben ser planas, las fibras rectas y la elección de materiales limitada. La mayoría de las tecnologías son caras y requieren trabajo manual. Queríamos crear una tecnología con la menor cantidad posible de limitaciones, manteniendo las propiedades únicas de los compuestos: resistencia y ligereza.
Nuestro primer producto, Anisoprint Composer, ya aplica la mayoría de estas ideas. Es una máquina económica y fácil de utilizar que te permite reforzar cualquier tipo de polímeros termoplásticos con fibras de alta resistencia, al igual que las barras de refuerzo que se encuentran en el hormigón, hace que el material sea doce veces más fuerte. Para facilitar la gestión de las propiedades de los materiales, hemos desarrollado nuestro propio software: Anisoprint Aura. Es posible descargarlo de forma gratuita desde nuestro sitio web. Desde aquí, puedes controlar las direcciones de las fibras y la fracción de volumen para crear estructuras de formas complejas con propiedades deseadas que sean más ligeras, más fuertes y menos costosas que cualquier otro material.
El funcionamiento de la tecnología de coextrusión (Créditos: Anisoprint)
3DN: ¿Cuáles son los desafíos y ventajas asociados a la impresión 3D compuesta?
El principal desafío al imprimir con materiales compuestos está relacionado con la naturaleza de estos materiales. Para crear un compuesto, debe fusionar el material de refuerzo que es el que proporciona las propiedades al material final, a la matriz, lo que permite que elementos de refuerzo diferentes trabajen juntos. No es un proceso simple.
En la mayoría de los casos, el refuerzo es un material fibroso, que consiste en microfibras muy largas y delgadas, y la matriz que es un polímero viscoso. La fusión de estos dos es difícil porque asegura la buena unión de las fibras con el polímero y una buena unión entre los componentes. Hacemos esto en dos pasos: en primer lugar, añadimos las fibras con un polímero especial, que tiene una baja viscosidad cuando no está endurecido, penetra fácilmente dentro del cable y se une estrechamente a él. Luego lo calentamos y los polímeros se endurecen, convirtiéndose en una sustancia rígida y sólida. Esto se reliza antes de imprimir.
Cuando imprimimos, utilizamos estas fibras compuestas como refuerzo, atrayéndolas a través de la boquilla con plástico que las une cuando toman la forma de una pieza. Es por eso que el proceso se llama coextrusión. Tal enfoque te permite elegir un plástico con ciertas resistencias químicas, propiedades antifricción, ignifugación y otras propiedades con las que deseas imprimir para hacerlo varias veces más fuerte, incluso más fuerte que el metal.
Créditos: Anisoprint
3DN: ¿A qué sectores apunta la solución de Anisoprint?
Los compuestos tienen una gran demanda en industrias donde la búsqueda de un peso bajo es importante. En primer lugar, se refiere a la industria aeroespacial (aviones, helicópteros, drones, naves espaciales), movilidad de alto rendimiento (autos deportivos y de carreras, bicicletas, bicicletas) y salud (prótesis, aparatos ortopédicos, soles). Todos estos sectores ya usan materiales compuestos en algunos productos, pero la impresión 3D compuesta puede aumentar significativamente el número de piezas fabricadas. Como resultado, tendremos aviones más ligeros, consumiremos menos combustible y haremos el vuelo más barato; los autos eléctricos necesitarán menos energía para viajar distancias más largas; las bicicletas serán tan ligeras como un bolso; Las prótesis serán más delgadas, más livianas y se adaptarán perfectamente al cuerpo del usuario.
Sin embargo, es un largo camino. Debemos asegurarnos de que los materiales y las estructuras que fabricamos sean confiables, seguros y tengan una vida útil estable. Es por eso que cada industria, especialmente cuando el rendimiento del producto puede afectar la vida de las personas, requiere procedimientos de certificación estrictos y exigentes.
Créditos: Anisoprint
3DN: ¿Cuáles son vuestros proyectos futuros?
Ahora tenemos dos formatos de impresora de escritorio Composer; sigue siendo un producto de nicho, utilizado para la fabricación de herramientas, plantillas y electrodomésticos, así como piezas de repuesto para bicicletas, scooters y sillas de ruedas. También se utiliza para la investigación en varias universidades de Europa y Rusia. Nuestro principal objetivo es llevar al mercado tecnologías industriales reales para los sectores aeroespacial, automotriz, manufacturero, sanitario, etc.
3DN: ¿Unas últimas palabras para nuestros lectores?
La era de la impresión 3D ha llegado. Simplemente no tenemos otra manera. Las ventajas que ofrece sobre la fabricación tradicional son obvias, por lo que tenemos que irnos. Habrá aplicaciones para diferentes tecnologías: plástico, metal y compuesto, pero la forma en que diseñamos, hacemos y entregamos cosas cambiará para siempre. Y será una forma más sostenible y natural. Encuentra más información en nuestro sitio web oficial AQUÍ.
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