Las soluciones de microimpresión 3D disponibles en el mercado
La microimpresión 3D, también conocida como impresión 3D a microescala, es una técnica de fabricación que permite crear piezas de tamaños muy pequeños, a escala micrométrica e inferior. Es especialmente popular en la industria electrónica y cada vez están surgiendo más soluciones de microimpresión 3D disponibles en el mercado. Las máquinas de microfabricación 3D pueden depositar capas sucesivas de material para formar una pieza diminuta y muy detallada. Además del sector electrónico, donde se utilizan para miniaturizar dispositivos, estas soluciones se emplean en sectores como el sanitario, entre otros. En esta recopilación veremos algunas de las microimpresoras 3D que hay en el mercado, ya sean a base de resinas, metal o vidrio.
La tecnología de Boston Micro Fabrication
Con una alta resolución, la serie 2μm de Boston Micro Fabrication es compatible con una amplia variedad de materiales. La impresora 3D es especialmente adecuada para el desarrollo de prototipos fieles al modelo CAD y con la máxima similitud al producto final. El nombre de la impresora deriva de la plataforma de movimiento, que ofrece una resolución de hasta 2μm. Además, el proceso de paso y repetición permite imprimir en una gran superficie. Otros atributos de la impresora son la supervisión de la imagen en tiempo real, la compensación de la exposición y el enfoque automático. Puedes elegir entre el microArch® S130 y el microArch® S230. La diferencia entre ambos es, en primer lugar, el peso. Con 660 kg, esta última es más pesada que la microArch® S130, que pesa 550 kg. Por otro lado, la impresora más pesada puede imprimir con cerámica además de con resinas fotosensibles.
Créditos: Boston Micro Fabrication
Nano Dimension y la microimpresión 3D por DLP
La siguiente impresora pertenece a una empresa que ya lleva la palabra Nano en su nombre, lo que demuestra su relación con la microimpresión 3D. La impresora 3D Fabrica 2.0 fue desarrollada por Nanofabrica, que fue adquirida por Nano Dimension en 2021. Ahora la Fabrica 2.0 depende puramente de Nano Dimension y se basa en la tecnología Micro DLP del fabricante. Según la empresa, permite velocidades que superan a otros procesos de microfabricación gracias a tasas de impresión entre 5 y 100 veces más rápidas. Es ideal para lotes de alta mezcla y bajo volumen, como para utillaje, y tiene una resolución de 1,9 µm con un grosor de capa que va de 1 a 5 µm. El volumen de fabricación no es excesivamente grande, 50 mm x 50 mm x 100 mm, pero la empresa pone el foco en su precisión considerándola “fabricación aditiva micra a micra”.
Créditos: Nano Dimension
NanoOne, de UpNano
UpNano es una empresa austriaca de sistemas de impresión 3D de alta resolución. Además de la producción de sistemas de impresión y el software operativo, ofrece materiales y accesorios optimizados para el proceso. Su micro impresora 3D NanoOne se basa en la litografía multifotónica y combina la precisión de la polimerización de 2 fotones con un rendimiento de menos de 450 mm³ por hora. Esto hace que el sistema sea el indicado, no sólo para la investigación científica, sino también para la producción por lotes y pequeñas series de micro partes de aplicación industrial. El mayor objetivo de NanoOne es la bioimpresión de alta resolución, es decir, la impresión 3D con células vivas y, por tanto, la combinación de material polimérico e investigación celular, gracias a la velocidad y tecnología del sistema.
Créditos: UpNano
MICROFAB-3D, de MicroLight3D
MicroFAB-3D es una plataforma abierta de microfabricación 3D para aplicaciones de investigación. Se trata de un sistema de impresión 3D de alta resolución basado en la tecnología de escritura directa por láser con polimerización de dos fotones. Esta tecnología permite eliminar el enfoque tradicional «capa por capa», para imprimir geometrías más complejas, sin necesidad de materiales de soporte ni postprocesado. El tamaño de impresión se puede adaptar mediante el software de la empresa y puede ser tan pequeño como 0,2 micras de ancho. Microlight3D ofrece una gama de 10 resinas fotosensibles propias optimizadas para la tecnología de curado de dos fotones. Además, la tecnología es compatible con una amplia gama de resinas disponibles en el mercado y materiales biocompatibles certificados, como hidrogeles o proteínas, para fabricar dispositivos micromédicos. La solución MicroFAB-3D está diseñada para diversas aplicaciones, como la microfluídica, la microóptica, el cultivo celular, la microrrobótica o los metamateriales.
Stents de 2 mm de altura impresos en un material biocompatible con la función Advanced de MicroFAB-3D. (Créditos: MicroLight3D)
Nanoscribe Quantum X Shape
La solución Nanoscribe Quantum X Shape utiliza la innovadora tecnología de litografía de dos fotones en escala de grises (2GL ®). Gracias a la capacidad de ajuste de vóxeles, se pueden imprimir superficies muy precisas, hasta microestructuradas, para estructuras 2,5D. Es ideal para el prototipado rápido, la creación de dispositivos biomédicos, microópticos y sistemas microelectromecánicos (MEMS). Con la integración de nanoConnectX, una configuración multiusuario, el proceso puede seguirse desde otros lugares. También hay que mencionar que el XLF Print Set imprime con relativa rapidez objetos de tamaño centimétrico de hasta 50 x 50 x 12 mm³. Sin embargo, las posibilidades de la Quantum X Shape no se limitan a la impresión a macroescala, sino que también se puede utilizar para la impresión 3D a nanoescala, microescala y mesoescala.
MultiPhoton y su solución MPO 100
Como filial de Heidelberg Instruments Mikrotechnik, la empresa alemana Multiphoton Optics GmbH presentó en 2022 su microimpresora 3D para uso industrial. Llamado MPO 100, su hardware tiene unas dimensiones de 1.300 x 110 x 1.950 mm y un peso total de 1.000 kg. Cuenta con un volumen máximo de fabricación de 100 x 100 x 100 mm. El fabricante subraya que esto representa un alto volumen para considerarse microimpresión 3D. Sin embargo, también inspira a los usuarios a producir microestructuras complejas. La máquina MPO 100 es una herramienta que se basa en la polimerización de dos fotones (TPP). El TPP es una tecnología de escritura láser directa en la que la interacción entre la luz y la materia tiene lugar exclusivamente en el espacio del punto láser dirigido. Cabe destacar que la MPO 100 puede utilizarse en muchas aplicaciones, como la óptica, fotónica, mecánica y de ingeniería biomédica.
Las soluciones de microimpresión 3D de Incus
Desarrollada por el fabricante austriaco Incus, la máquina Hammer Lab35 permite crear micropiezas de metal, principalmente para los sectores médico, electrónico y de joyería. Se basa en el proceso de fabricación de metales por litografía, que utiliza el principio de fotopolimerización y polvos de metal dispersos en una resina fotosensible. Una vez finalizada la impresión, las piezas se retiran de la placa de impresión en sólo 15 minutos, según afirma Incus. A continuación se llevan a cabo las fases de postprocesado. Esto incluye limpieza, desaglomerado y sinterización para conseguir las propiedades del metal. La Hammer Lab35 es compatible con acero inoxidable, cobre, titanio y todos los metales compatibles con MIM.
Exaddon y su sistema CERES de microimpresión
La empresa suiza Exaddon se dedica al desarrollo de soluciones de microimpresión 3D de alta precisión para una amplia gama de aplicaciones. Destacan por su innovador sistema CERES de microfabricación aditiva de metal diseñado para usuarios, científicos y empresas. CERES tiene la capacidad de crear piezas metálicas complejas a escala micrométrica, en tamaños que van desde 1 µm hasta 1000 µm, a temperatura ambiente y sin requerir pasos de postratamiento. El sistema se maneja mediante el software CAPA, desarrollado por Exaddon, el cual cuenta con una interfaz intuitiva que permite conectar todas sus partes. Además de poder imprimir con metales puros (cobre, oro, níquel, plata), cuenta con resolución submicrométrica, por lo que es ideal para centros de investigación que busquen innovar en este campo. Puedes obtener más información acerca del método de fabricación en este vídeo:
3D Microprint y la serie DMP60
La DMP60 es la segunda serie de máquinas de micro sinterizado láser del fabricante alemán 3D MicroPrint. Se trata de una serie de máquinas industriales que ofrecen una alta productividad cuando se utilizan con materiales no reactivos y reactivos. Su sistema de sujeción de punto cero ofrece un mayor ahorro de tiempo y un posprocesamiento más sencillo. La DMP60 presenta un tamaño de punto láser inferior a 30 micrómetros para una impresión 3D de alta precisión. Con una plataforma de 60 mm y una altura de fabricación máxima de 30 mm, la impresora es ideal para piezas pequeñas. Además, el grosor de la capa de entre 1 y 5 micrómetros permite un diseño final detallado.
Nanogrande desarrolla la microimpresora 3D MPL-1
Nanogrande es una empresa canaciense dedicada al desarrollo de soluciones de microimpresión 3D avanzada utilizando su tecnología patentada FluidBedTM. La MPL-1 es una máquina pensada para aplicaciones industriales que utilizan polvos metálicos finos, con un volumen máximo de impresión de sólo 250 cm3. Tiene una velocidad de impresión de 1 minuto por capa y un tamaño de partícula óptimo de 0,3-10 micras. La MPL-1 utiliza polvos y productos químicos patentados, como acero inoxidable, cobre y titanio. La impresora 3D suele utilizarse con nanopartículas, pero también con partículas de tamaño micrométrico. Según el fabricante, la impresora es ideal para industrias con barreras de entrada mínimas, que requieren la fabricación de metales con un tamaño de construcción pequeño. Esto incluye, por ejemplo, relojeros, joyeros y fabricantes de componentes electrónicos en miniatura.
FemtoPrint y la microimpresión 3D de vidrio
FemtoPrint ha desarrollado una de las soluciones de microimpresión 3D más peculiares, ya que en realidad utiliza vidrio como material. La empresa suiza se dedica a la fabricación de microdispositivos impresos en 3D de vidrio y otros materiales transparentes. También ofrece servicios, soluciones y su propia plataforma de fabricación, llamada también FEMTOPRINT®. Se trata de una plataforma de impresión 3D ideal para el sector académico así como para aplicaciones industriales. En esencia, la tecnología utiliza la luz como potente fuente de tinta. El haz, que se enfoca dentro del cristal, modifica el índice de refracción y la densidad del material. Según los parámetros de exposición, pueden formarse guías de ondas para realizar componentes ópticos integrados complejos o estructuras tridimensionales con grabado químico adicional. Para piezas finales, ofrece una resolución inferior a 1 µm. La empresa también puede combinar microdispositivos 3D con deposición de metales y funcionalización de superficies para obtener estructuras 3D únicas.
Créditos: FemtoPrint
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