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#Startup3D: ING3D y la impresión 3D de minerales

Publicado el septiembre 9, 2021 por Alicia M.
ING3D

Con sede en Alemania, nuestra startup del mes de septiembre es ING3D. La empresa ha desarrollado un proceso de impresión 3D de minerales, llamado Mineral Direct Laser Sintering (MDLS), inspirado en la sinterización en polvo. Esto permite crear piezas muy ligeras y no inflamables, al tiempo que reduce 10 veces el coste de impresión y acelera el proceso de fabricación. ING3D utiliza la perlita, una roca de origen volcánico que tiene alto contenido de agua. A pesar de estar en etapa de prototipo, la máquina en cuestión podría afectar a muchas industrias que necesitan producir objetos resistentes al calor. Hablamos con el fundador de ING3D, David Manjura, para conocer más sobre esta innovadora tecnología y los proyectos futuros de la startup.

3DN: ¿Puedes presentarte y explicar tu relación con la impresión 3D?

Hola, mi nombre es David Manjura, soy ingeniero de materiales, especializado en materiales inorgánicos ligeros, y llevo 11 años en la industria de la construcción. En 2015, descubrí por primera vez la impresión 3D cuando recibí una solicitud de la Universidad Técnica de Múnich para desarrollar hormigón ligero. A partir de entonces, el tema de la fabricación aditiva siempre ha estado presente. Después de trabajar con expertos en impresión 3D, participar en ferias, foros y conferencias, estoy convencido de que la fabricación aditiva podría convertirse en un paso tecnológico decisivo para resolver multitud de problemas ambientales, económicos, y quizás incluso culturales.

El fundador de ING3D sosteniendo una pieza impresa en 3D mediante el proceso MDLS. | Créditos: ING3D

3DN: ¿Cómo nació ING3D? ¿Puedes explicar en detalle el proceso Mineral Direct Laser Sintering (MDLS)?

Actualmente la fabricación aditiva se centra en metales y plásticos, y solo un pequeño porcentaje en materiales inorgánicos, como el hormigón y la cerámica. El ámbito de los materiales ligeros inorgánicos impresos en 3D aún no se había abordado en ninguna patente o estudio. En 2016, decidí realizar la primera serie de experimentos independientes y comprobar si dicho método era factible. Así nació la tecnología MDLS (Mineral Direct Laser Sintering). El proceso consiste en sinterizar materiales minerales ligeros, concretamente perlita, mediante un láser de CO2 combinado con el conocido método de lecho de polvo en un solo paso, es decir, sin post-sinterización.

3DN: Vuestras soluciones son duraderas, resistentes al calor y ultraligeras. ¿Cómo se pueden obtener estas propiedades?

Dado que el proceso de sinterización no requiere ningún recubrimiento con aditivos, la materia prima permanece pura en su forma. Además se puede eliminar sin problemas después del período de uso, en algunos casos en desechos orgánicos como acondicionador de suelos. La materia prima en sí es básicamente estable en términos de temperatura y muy ligera. Se transforma en elementos de protección contra incendios de material de construcción de clase A1 o aislamiento de hornos, mediante la conformación sin aglutinante del proceso de impresión 3D con estructuras de relleno y contornos adecuados.

ing3d

Créditos: ING3D

3DN: ¿Qué desafíos tuvisteis que superar durante el desarrollo?

Virtualmente no existía un punto de partida sobre cómo reaccionan los materiales minerales ligeros a la sinterización por láser. Para ello, se han estudiado y probado decenas de materiales minerales en el último año con los medios más sencillos. Tras los primeros éxitos obtenidos, fue necesario construir un prototipo, financiarlo y desarrollarlo con socios para demostrar su confiabilidad. Para lograrlo, reducimos al mínimo absoluto un sistema de corte por láser y hemos desarrollado e implementado un sistema de aplicación de polvo y un software rudimentario. Esto dio lugar a primero especificaciones técnicas, luego a ideas de pre-producto, que imprimimos en dicho prototipo de máquina. Para conseguir buenos resultados de impresión y productos finales de calidad, se requirieron miles de horas de trabajo en poco tiempo, hasta alcanzar todos los parámetros técnicos adecuados de contracción, soporte, densidad de potencia, etc. Obviamente hubieron desafíos relacionados con el desarrollo general de la empresa, ya sean patentes, clientes potenciales, inversores, etc.

3DN: ¿Para qué aplicaciones se utiliza la tecnología de ING3D? ¿Cuáles son los beneficios que obtienen vuestros clientes?

Estamos en la fase de desarrollo de productos con nuestros clientes. Después de la construcción de la planta piloto industrial podremos entregar la cantidad esperada de productos terminados al mercado. En cuanto a las aplicaciones, son muy variadas. Por ejemplo, el aislamiento de los hornos antes mencionados, donde la electrónica y los sensores deben protegerse en aplicaciones complejas de alta temperatura. También podemos mencionar la filtración de agua y aire, donde el material es fundamentalmente muy eficiente por su porosidad abierta, y donde se consigue una mayor eficiencia y durabilidad a través del conocido diseño estructural de la impresión 3D. Finalmente, podemos encontrar aplicaciones biotecnológicas donde las huellas sirven como sustratos coralinos naturales para la reforestación de arrecifes con larvas resistentes al calor.

La tecnología permite diseñar aplicaciones biotecnológicas. | Créditos: ING3D

3DN: ¿Qué futuros proyectos le esperan a ING3D?

A corto plazo, en ING3D se fabricarán y desarrollarán de forma continua al menos tres productos acabados diferentes. El siguiente paso será el desarrollo de plantas en serie para nuestros clientes B2B y nuevas inversiones en investigación y desarrollo de materiales minerales ligeros. En el último caso, solo hemos arañado la superficie. Esperamos al menos dos o tres avances científicos importantes más en los próximos años. Y, por supuesto, queremos estar a la vanguardia de esta ciencia.

3DN: ¿Una última palabra para los lectores?

Esperamos tener un interesante debate e intercambio sobre la tecnología de impresión 3D con minerales, las nuevas posibilidades de aplicación y, por supuesto, el mercado de la fabricación aditiva en general. Las comunidades como 3Dnatives son una gran plataforma para proporcionar información sobre el creciente mercado de la impresión 3D y para capacitar a los productores y clientes en la toma de decisiones. Puedes encontrar más información en nuestro sitio web, aquí.

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