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Elementum 3D desarrolla materiales de fabricación con alto valor añadido

Publicado el septiembre 6, 2021 por Alicia M.
Elementum 3D

Una de las muchas consideraciones a la hora de trabajar con impresión 3D es qué materiales deben usarse. Aunque todavía son limitados, los materiales de fabricación se han expandido en los últimos años. Al pasar de materiales tradicionales como plásticos y polímeros (PEEK, PLA, etc), a metales y compuestos, ha habido grandes avances en este campo. De hecho, algunos investigadores han encontrado formas de imprimir con materiales que antes no estaban disponibles, como el cobre. Sin embargo, a pesar de este crecimiento, aún queda un largo camino por recorrer. Hemos hablado con el Dr. Jacob Nuechterlein, de Elementum 3D, empresa estadounidense de investigación y desarrollo tecnológico que se especializa en la creación de compuestos y materiales avanzados para la fabricación aditiva de metal. A continuación conoceremos su visión de la industria, así como su tecnología RAM.

3DN: ¿Podrías presentarte y contar tus inicios con las tecnologías de impresión 3D?

Jacob Nuechterlein

Soy Jacob Nuechterlein, presidente y fundador de Elementum 3D. Tengo años de experiencia en ciencia de materiales y metalurgia de polvos. Realmente no trabajé con la impresión 3D hasta que fundé la empresa en 2014. En poco tiempo, nos hemos convertido en uno de los líderes mundiales en impresión 3D, lo que demuestra que la industria se está moviendo rápidamente y que hay nuevos expertos en el campo diariamente.

3DN: ¿Cómo se creó Elementum 3D? ¿Cuál es vuestra misión?

Reuní una pequeña cantidad de dinero con un mentor mío, Quinton Hennigh, para que la empresa despegara. Empecé en un pequeño almacén desarrollando materiales en una grabadora láser que modifiqué para poder imprimir en 3D. Poco después de presentar las patentes, amplié y agregué personal a la organización y adquirí nuestra primera impresora 3D LPBF de EOS. Desde entonces, hemos estado desarrollando nuevos materiales para la tecnología de fusión láser por lecho de polvo.

3DN: ¿Puedes contarnos un poco más sobre vuestra tecnología RAM?

La tecnología RAM, o Reactive Additive Manufacturing, forma una microestructura que controla los precipitados in situ durante el proceso de impresión. Utilizamos esta tecnología para permitir la fabricación de materiales que se creían imposibles. También nos permite desarrollar materiales específicamente para la fabricación aditiva como nuestros compuestos de matriz metálica. Si bien RAM es nuestra tecnología principal, no es nuestra única herramienta de desarrollo de materiales en Elementum 3D.

3DN: ¿Cuáles son las necesidades de la comunidad 3D en términos de metales? ¿Cómo las satisface Elementum 3D?

La fabricación aditiva tiene una selección limitada de materiales capaces de cumplir con los requisitos de propiedad específicos. Tres áreas clave sobre las que nos preguntan con frecuencia son la conductividad térmica, el rendimiento a alta temperatura y la alta resistencia. Recientemente hemos desarrollado materiales para aplicaciones de altas temperaturas. Tenemos aluminios que operan a una temperatura de 200ºC, más alta que las aleaciones de aluminio fundido. También lanzamos recientemente superaleaciones de níquel que operan a temperaturas muy por encima de IN718 (el estándar en la industria). También ofrecemos una amplia gama de materiales para aplicaciones que incluyen dispositivos de radiofrecuencia, bloques de motor y gestión térmica para granjas de servidores.

Un mosquetón de metal impreso en 3D mediante fusión láser por lecho de polvo. | Créditos: Elementum 3D

3DN: En general, ¿cuáles son las barreras a la hora de crear materiales de calidad para impresión 3D de metal?

La adopción de la fabricación aditiva por parte de nuevos clientes es una primera barrera para el desarrollo. Esto restringe la financiación de innovaciones tecnológicas que son complejas y requieren pruebas costosas e iterativas. Otro obstáculo importante para la adopción es la falta de un conjunto global de estándares internacionales para las pruebas. Esto crea múltiples obstáculos y gastos repetidos para cumplir con los requisitos individuales de cada cliente. Además, durante el proceso de impresión se forma la microestructura del material que puede afectar a la consistencia, si el proceso no está bien controlado. Esto puede exasperar si la ventana de proceso del material específico es demasiado ajustada.

3DN: ¿Quiénes son los principales usuarios de metal en la actualidad?

Los sectores aeroespacial, aeronáutico, de defensa, médico, automotriz, energía, petróleo y gas, entre otros, utilizan la fabricación aditiva hasta cierto punto. Los sectores aeroespacial y de defensa parecen ser los más rápidos en adoptar la tecnología debido a casos de negocios logísticos y de ahorro de espacio. Muchas empresas han podido demostrar casos comerciales en los que la fabricación aditiva puede competir con el mecanizado CNC.

3DN: ¿Cómo crees que evolucionará el sector de los metales en los próximos 5 años?

Espero ver un crecimiento significativo en los espacios de fabricación flexibles que se pueden ampliar rápidamente, ayudando a reducir el espacio de almacén para repuestos. A medida que las empresas demuestran la capacidad de reemplazar piezas mecanizadas tradicionalmente por la fabricación aditiva, los beneficios logísticos comienzan a superar el riesgo de un nuevo método de producción. Los avances para aumentar la velocidad de impresión y, por lo tanto, reducir los costes, han abierto muchas aplicaciones nuevas, pero la selección de materiales y la falta de datos han frenado su adopción.

Una pieza realizada con la superaleación de níquel. | Créditos: Elementum 3D

3DN: ¿Alguna palabra final para los lectores?

La fabricación aditiva está en pleno auge y necesitaremos materiales de alta calidad junto con más opciones para seguir haciendo avanzar la industria. La impresión 3D ha reemplazado a otros sistemas de manufactura en varias aplicaciones y las empresas que no la están considerando hoy en día ya se están quedando atrás. Puedes encontrar más información sobre Elementum 3D AQUÍ.

¿Qué piensas de Elementum 3D y su perspectiva de la fabricación aditiva de metal? Deja tus comentarios en nuestras redes sociales: Facebook, Twitter, Youtube y RSS. Sigue toda la información sobre impresión 3D en nuestra Newsletter semanal.

*Créditos foto de portada: Elementum 3D

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