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Desbloqueando la fabricación aditiva para aplicaciones altamente reguladas

Publicado el abril 20, 2022 por Alicia M.

En cualquier industria o sector, existen una serie de certificaciones necesarias que se deben cumplir para asegurar el buen funcionamiento de ciertos componentes, sistemas o servicios. El auge de la fabricación aditiva en todo tipo de ámbitos ha hecho que surja la necesidad de controlar las propiedades de las piezas impresas en 3D, tanto a nivel de rendimiento como en términos de biocompatibilidad para ciertas aplicaciones. De hecho, este tipo de pruebas son necesarias ya que cada proceso de fabricación aditiva va seguido de un postratamiento de las piezas en crudo, para conseguir así eliminar las imperfecciones y obtener el acabado deseado, o en este caso, requerido. Así, han ido surgiendo diferentes soluciones de postprocesado que permiten a los componentes 3D cumplir con las certificaciones de cada aplicación para poder competir con los procesos tradicionales como el moldeo por inyección.

Ya sea para la creación de prótesis, hisopos, alineadores dentales o cascos médicos, el sector de la salud, entre otros, es uno de los más exigentes en términos de calidad, seguridad y rendimiento de los componentes. En el mercado de la fabricación aditiva existen una serie de métodos de postratamientos que, a simple vista, ofrecen acabados suaves para este tipo de aplicaciones. Sin embargo, el problema se encuentra en los canales internos de la pieza, que todavía siguen expuestos y por tanto las bacterias podrían quedar atrapadas en el interior y contaminar el proceso de producción. Para dar solución a esto, la empresa AMT cuenta con un sistema automatizado de postprocesado, llamado Vapor Smoothing, o de alisado por vapor, que ofrece un acabado superficial liso y sellado a las piezas impresas en 3D. Gracias a este método, se pueden superar todo tipo de pruebas para cumplir con las especificaciones y normativas de las aplicaciones industriales.

Créditos: AMT / ZiggZagg

¿Cómo funciona el alisado por vapor?

Para entender cómo se consiguen las certificaciones de los sectores más exigentes, como el médico, el dental o el automotriz, primero hay que conocer cómo se ejecuta este sistema de postratamiento. La tecnología de alisado por vapor desarrollada por AMT funciona suspendiendo las piezas en una cámara sellada en la que se introduce una mezcla de disolventes en forma de vapor mediante un sistema de bucle cerrado. De esta manera, el vapor entra en contacto con las piezas, sellándolas y eliminando sus irregularidades superficiales. Al suprimir los puntos de inicio de las grietas, el proceso de alisado con vapor sella completamente la superficie de la pieza, lo que da lugar a un aumento de la resistencia a la rotura sin pérdida de la resistencia a la tracción final.

Este proceso es aplicable a piezas creadas mediante tecnologías de fabricación aditiva como SLS, Multi Jet Fusion, SAF, así como métodos de extrusión de termoplásticos (FFF), para alcanzar la rugosidad superficial deseada. En términos de materiales, los sistemas de AMT son compatibles con una amplia gama de polímeros, incluyendo la poliamida (PA12, PA11 y PA6), materiales flexibles como el TPU y otros materiales más estándares como el ABS, entre otros.

Créditos: AMT / ZiggZagg

Además de ser altamente controlable y repetible, el sistema de alisado por vapor de AMT permite suavizar geometrías complejas sin afectar a las propiedades mecánicas. A través de este sistema de postratamiento se consiguen una serie de beneficios que desbloquean la aplicación de las piezas impresas en 3D en industrias avanzadas. Entre estas ventajas se encuentra el sellado de superficies para impedir la entrada de líquidos y gases, evitando la acumulación de bacterias a la vez que se mejora la esterilización de la pieza. El suavizado de la superficie también es especialmente importante para las piezas en contacto con la piel, como prótesis, hisopos nasales, órtesis, etc. La tecnología de alisado por vapor también aumenta las propiedades mecánicas de las piezas, haciendo que sean más duraderas, funcionales y con mayor resistencia a la rotura. Por último, cabe destacar que, además de mejorar la estética general de las piezas, esta tecnología no afecta al peso final ni genera cambios dimensionales.

Ensayos de normas y calificaciones para piezas impresas en 3D

Para poder implementar las piezas impresas en 3D en ciertas industrias, se necesita llevar a cabo una serie de evaluaciones con el fin de garantizar que los componentes sean compatibles y seguros en su aplicación. Concretamente se realizaron pruebas de compatibilidad de piezas impresas en 3D y postprocesadas mediante la tecnología de alisado por vapor de AMT. Dentro del sector médico y dental, estos componentes superaron con éxito todo tipo de certificaciones relacionadas con el contacto de la piel, citotoxicidad, actividad antibacteriana y de contacto con fluidos. Este es uno de los ámbitos más exigentes y complejos, ya que requiere muchos controles y certificaciones que garanticen la seguridad de los pacientes. Además, industrias como la automotriz y la alimentaria también han puesto a prueba las piezas postprocesadas mediante alisado por vapor. En particular, la automoción ha superado con éxito el test de inflamabilidad de modelos a base de poliamida 12. Un punto importante es, que los sistemas de postratamiento de AMT cumplen con todas las normas de seguridad e higiene industrial en las aplicaciones exigentes, desde las médicas y dentales hasta las de consumo y alimentación. Además, no utilizan mezclas de ácidos corrosivos y explosivos en la máquina, minimizando así cualquier otro posible riesgo.

Créditos: AMT

Las aplicaciones altamente reguladas siguen siendo el centro de muchos sectores que aún reniegan el potencial de la impresión 3D. Ahora, la tecnología de alisado por vapor de AMT está permitiendo desbloquear la fabricación aditiva para el uso en las aplicaciones más exigentes industrias al cumplir con las certificaciones de las mismas. Si quieres obtener más información sobre este método de postratamiento, puedes visitar el sitio web de AMT aquí.

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*Créditos foto de portada: AMT / DTI

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