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Un método de impresión 3D basado en el uso de una sola gota de resina

Publicado el octubre 20, 2020 por Alicia M.

Investigadores de la Universidad de Ciencias de China, la Academia de Ciencias de China y el MIT, afirman haber desarrollado una técnica de impresión 3D basada en fotopolimerización que utiliza solo una gota de resina para diseñar una pieza. Basado en el método de Procesamiento de Luz Digital Continuo (cDLP), ya ha demostrado su eficacia gracias a diversas pruebas realizadas por investigadores. La resina tendría las mismas características: el proceso en realidad reduciría en gran medida la tasa de material desperdiciado.

La estereolitografía es uno de los métodos de fabricación aditiva más antiguos del mercado, que ofrece una alta precisión y un alto nivel de detalle. Sin embargo, sigue estando limitado por el posible volumen de impresión, incluso si algunos fabricantes buscan innovar en este punto. Por ejemplo, Azul3D ha desarrollado una máquina SLA de gran formato y ultrarrápida. Hoy en día, existen varios procesos de fotopolimerización, como DLP, que utiliza un proyector de luz en lugar de un láser para endurecer la resina. Independientemente del método utilizado, generalmente hay un paso de posprocesamiento para eliminar la resina sin curar de la pieza impresa y garantizar que la máquina se limpie bien. Un paso que añade tiempo de fabricación y aumenta la tasa de descarte de resina. Este exceso puede limitar la resolución de impresión y aumentar los costes.

Solo se necesitaría una gota de resina para imprimir en 3D la pieza deseada.

Ante esta observación, el equipo de investigadores desarrolló una técnica que solo utilizaría una sola gota de resina. Inspirado en las plantas de loto y jarra que recolectan y hunden esferas de agua, su método funciona en una dinámica similar a la de una línea de contacto trifásica (TCL). En concreto, se deposita una gota de resina sobre una placa de fotopolimerización, con luz ultravioleta proyectada continuamente por debajo. Durante este tiempo, la placa de impresión de aluminio colocada sobre la placa, se desprende con cada capa.

Los investigadores explican que la placa de fotopolimerización minimiza la cantidad de resina que se adhiere a ella permitiendo que el TCL de la gota de resina proyectada se retire durante el proceso de impresión. Añaden: “Así, solo se adherirá a la plancha la resina necesaria para imprimir la pieza. Pudimos fabricar una estructura de rejilla cilíndrica de 24 mm de largo con una eficiencia de utilización de resina húmeda del 99,6%”.

Las etapas del proceso de impresión 3D.

El equipo realizó varias pruebas para demostrar todas las posibilidades de esta tecnología de impresión 3D con una sola gota. Imprimió un modelo de diente obtenido por tomografía computarizada dental, además de coronas de molares, incisivos y caninos. La conclusión es muy positiva: “Nuestro método puede transformar una sola gota de resina en una estructura definida con alta eficiencia de utilización del material mediante el ajuste adecuado de las propiedades de la placa fotopolimerizable, lo que puede minimizar los costes, así como la resina y proporcionan un punto de referencia para la impresión 3D bajo demanda”. Puedes encontrar más información del proyecto aquí.

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