{"id":53873,"date":"2021-09-20T00:02:28","date_gmt":"2021-09-19T22:02:28","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/?p=53873"},"modified":"2021-09-24T11:23:37","modified_gmt":"2021-09-24T09:23:37","slug":"zetamix-laboratorios-investigacion-ceramica-200920212","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/zetamix-laboratorios-investigacion-ceramica-200920212\/","title":{"rendered":"\u00bfC\u00f3mo usan los laboratorios y centros de investigaci\u00f3n la impresi\u00f3n 3D cer\u00e1mica?"},"content":{"rendered":"

En 2018, la empresa francesa Nanoe<\/a> lanz\u00f3 su l\u00ednea de materiales para fabricaci\u00f3n aditiva. La gama denominada Zetamix ofrece filamentos cer\u00e1micos y met\u00e1licos para procesos de extrusi\u00f3n (FFF). Facilita as\u00ed la creaci\u00f3n de piezas cer\u00e1micas y met\u00e1licas a medida para profesionales y fabricantes. Hoy en d\u00eda, muchos laboratorios de investigaci\u00f3n utilizan estos materiales cer\u00e1micos de manera m\u00e1s espec\u00edfica, ya sea para dise\u00f1ar portamuestras, componentes de sopladores de gas o crisoles. La impresi\u00f3n 3D de cer\u00e1mica ofrece m\u00e1s libertad en t\u00e9rminos de dise\u00f1o al tiempo que mantiene las propiedades t\u00e9rmicas y qu\u00edmicas necesarias.<\/span><\/p>\n

Nos reunimos con tres centros de investigaci\u00f3n franceses para conocer el valor a\u00f1adido de la fabricaci\u00f3n aditiva cer\u00e1mica y los filamentos Zetamix, como la reducci\u00f3n de tiempos de producci\u00f3n, reducci\u00f3n de costes o el dise\u00f1o personalizado, entre otros. El Laboratorio de Procesos Cer\u00e1micos y Procesos Asociados<\/strong> (LMPCA) estudia la cer\u00e1mica t\u00e9cnica para aplicaciones biom\u00e9dicas y electr\u00f3nicas, desde su desarrollo hasta su caracterizaci\u00f3n. Los materiales de Zetamix son parte de este estudio y tambi\u00e9n se utilizan para fabricar multitud de herramientas. El segundo laboratorio es el ESFR<\/strong>, un centro de investigaci\u00f3n internacional que estudia la estructura de materiales con resoluci\u00f3n at\u00f3mica. Finalmente, el centro de materiales Mines Paris Tech<\/strong> busca comprender la influencia de los procesos de fabricaci\u00f3n en las propiedades de los materiales.<\/span><\/p>\n

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Crisoles impresos en 3D con filamentos Zetamix. | Cr\u00e9ditos: Zetamix<\/p><\/div>\n

Creaci\u00f3n de piezas cer\u00e1micas a medida<\/h3>\n

Los experimentos llevados a cabo en los centros de investigaci\u00f3n utilizan diversos equipos y herramientas que, en la mayor\u00eda de los casos, satisfacen necesidades muy espec\u00edficas. Es necesario fabricar piezas a medida que aseguren el buen funcionamiento del sistema. Sin embargo, la mayor\u00eda de las veces, estos laboratorios especializados necesitan portamuestras y otras herramientas que sean resistentes al calor o que tengan propiedades qu\u00edmicas espec\u00edficas.<\/span><\/p>

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En el ESRF, por ejemplo, los cient\u00edficos est\u00e1n trabajando con un sincrotr\u00f3n, un instrumento electromagn\u00e9tico que acelera las part\u00edculas elementales a alta energ\u00eda. Los equipos de investigaci\u00f3n vienen de toda Europa para analizar muestras con este equipo. El proceso requiere piezas mec\u00e1nicamente resistentes y que soporten temperaturas extremas, pero sobre todo piezas a medida adaptadas a las diferentes muestras y a las condiciones requeridas por cada equipo de investigaci\u00f3n. De hecho, el uso del sincrotr\u00f3n est\u00e1 muy regulado y el tiempo del haz es preciado. Algunos cient\u00edficos planean sus experimentos con un a\u00f1o de antelaci\u00f3n y no pueden permitirse perder tiempo con equipos defectuosos. Aqu\u00ed es donde la impresi\u00f3n 3D tiene un papel clave a desempe\u00f1ar. Su velocidad de ejecuci\u00f3n y las m\u00faltiples iteraciones disponibles la convierten en un m\u00e9todo de fabricaci\u00f3n ideal en tales situaciones. Los equipos ahora pueden dise\u00f1ar, imprimir, sinterizar y probar piezas personalizadas en tan solo 32 horas. Si bien algunas piezas se imprimen en 3D con pl\u00e1stico en una Prusa o se mecanizan a partir de metal, otras deben ser m\u00e1s resistentes al calor. De hecho, una gran cantidad de experimentos se llevan a cabo variando la temperatura, de -270\u00b0C a 1200\u00b0C. Aqu\u00ed, el uso de filamentos Zetamix es una soluci\u00f3n ideal.<\/span><\/p>\n

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La ESRF imprime varias herramientas de cer\u00e1mica en su impresora 3D; de izquierda a derecha: cartuchos calefactores de microhorno y pieza de fijaci\u00f3n.<\/p><\/div>\n

De hecho, los materiales cer\u00e1micos Zetamix son compatibles con las impresoras 3D FFF cl\u00e1sicas<\/a>, lo que facilita considerablemente el proceso de fabricaci\u00f3n. Tras los pasos de desaglomerado y sinterizado, se obtiene una pieza t\u00e9cnica a medida que ofrece un buen aislamiento t\u00e9rmico, resistente a temperaturas de hasta 1600\u00b0C y con alta densidad, todo a un coste reducido. Los laboratorios pueden as\u00ed multiplicar iteraciones y experimentos, a la vez que crean dise\u00f1os m\u00e1s complejos.<\/span><\/p>\n

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A la izquierda, un cartucho calefactor fabricado a medida por el ESRF durante su uso; en el portamuestras y el cartucho calefactor derecho.<\/p><\/div>\n

Zetamix mejora la calidad de los procesos<\/h3>\n

El centro de materiales Mines Paris Tech lleva un tiempo invirtiendo en impresoras 3D y un horno de sinterizaci\u00f3n para multiplicar las posibles experiencias y mejorar la calidad final. Realiza diversos estudios para comprender el impacto de los m\u00e9todos de fabricaci\u00f3n en las propiedades de los materiales. Para ello, se llevan a cabo ensayos que requieren portamuestras espec\u00edficas (tracci\u00f3n, resistencia al calor, etc.). Utilizando la impresi\u00f3n 3D FDM, los investigadores est\u00e1n desarrollando piezas de cer\u00e1mica m\u00e1s t\u00e9cnicas, por lo que imprimieron en 3D un respaldo de al\u00famina para recocer muestras de metal fabricadas mediante fusi\u00f3n l\u00e1ser de polvo. Este soporte permite recocer las probetas de tracci\u00f3n antes del ensayo mec\u00e1nico. Zetamix es la \u00fanica soluci\u00f3n que permite obtener un soporte de al\u00famina resistente a la temperatura y un dise\u00f1o circular imprescindible para una mejor distribuci\u00f3n de las piezas en el horno, mejorando as\u00ed la calidad del recocido<\/span>.<\/p>\n

Por el lado de ESRF, el hallazgo es bastante similar. La fabricaci\u00f3n aditiva de cer\u00e1mica, concretamente con materiales Zetamix, facilita la creaci\u00f3n de dise\u00f1os originales a costes relativamente bajos. Carlos Cosculuella e Yves Watier, de ESRF, comentan: <\/span>\u201cActualmente estamos trabajando en dise\u00f1os mucho m\u00e1s complejos para un control total del entorno usando Zetamix. Por ejemplo, estamos planeando producir un microhorno enfriado por agua, con canales internos, reactivos y medici\u00f3n de temperatura. Este tipo de pieza a\u00fan no est\u00e1 lista, pero cuando lo est\u00e9 mejorar\u00e1 significativamente la calidad del an\u00e1lisis para algunos experimentos espec\u00edficos. Y, por supuesto, eso no se podr\u00eda hacer con ninguna otra tecnolog\u00eda\u201d<\/span><\/i>.<\/span><\/p>\n

\"zetamix\"

3 soportes de recocido de muestras de metal impresos en 3D por Mines Paris Tech.<\/p><\/div>\n

Una mejor gesti\u00f3n de la cadena de suministro<\/h3>\n

El uso de la fabricaci\u00f3n aditiva de cer\u00e1mica tambi\u00e9n ayuda a los laboratorios administrar mejor su inventario y cadena de suministro. Gracias a la soluci\u00f3n Zetamix, la LMPCA imprime crisoles en 3D para realizar sus an\u00e1lisis termogravim\u00e9tricos. Estos permiten medir continuamente la p\u00e9rdida de masa de un material durante la sinterizaci\u00f3n. Este material generalmente se coloca en un crisol, una pieza peque\u00f1a y cara de producir porque est\u00e1 hecho de al\u00famina para soportar altas temperaturas. Estos crisoles son generalmente desechables porque est\u00e1n contaminados por el material estudiado. Por tanto, el laboratorio debe gestionar con precisi\u00f3n sus existencias para evitar interrupciones en las pruebas. La impresi\u00f3n 3D le permite reducir los costes de fabricaci\u00f3n y producir las cantidades necesarias en el momento adecuado.<\/span><\/p>\n

Por ello, el LMPCA conf\u00eda en los filamentos Zetamix para fabricar los consumibles utilizados en sus dilat\u00f3metros. Son dispositivos que miden la temperatura de sinterizaci\u00f3n de la cer\u00e1mica. Utilizando una sonda de contacto, pueden calcular la contracci\u00f3n de una pieza en tiempo real. Sin embargo, durante el ciclo de sinterizaci\u00f3n, tanto esta sonda como el portamuestras pueden deformarse o incluso romperse, corriendo el riesgo de errar las medidas. As\u00ed, el laboratorio ha confiado en la impresi\u00f3n 3D de cer\u00e1mica para fabricar estas piezas internamente, lo que les permite gestionar mejor los flujos y los stocks, as\u00ed como dise\u00f1ar piezas a medida para necesidades espec\u00edficas.<\/span><\/p>\n

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Consumibles para dilatometr\u00eda tradicional y consumibles impresos en 3D. | Cr\u00e9ditos: Zetamix<\/p><\/div>\n

Por tanto, la fabricaci\u00f3n aditiva de cer\u00e1mica ofrece m\u00e1s flexibilidad y agilidad a los laboratorios especializados y centros de investigaci\u00f3n. Los materiales Zetamix siguen esta l\u00f3gica al tiempo que ofrecen las caracter\u00edsticas mec\u00e1nicas y qu\u00edmicas adecuadas. Puedes encontrar m\u00e1s informaci\u00f3n en el sitio web de Zetamix<\/a>.<\/span><\/p>\n

\u00bfQu\u00e9 piensas de la implementaci\u00f3n de la cer\u00e1mica en estos centros de investigaci\u00f3n? Deja tus comentarios en nuestras redes sociales: Facebook<\/a>, Twitter<\/a>, Youtube<\/a> y RSS<\/a>. Sigue toda la informaci\u00f3n sobre impresi\u00f3n 3D en nuestra Newsletter semanal<\/a>.<\/p>\n

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