{"id":56950,"date":"2022-03-07T14:00:45","date_gmt":"2022-03-07T13:00:45","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/?p=56950"},"modified":"2022-03-07T15:31:07","modified_gmt":"2022-03-07T14:31:07","slug":"materiales-ceramicos-lithoz-sector-aeroespacial-070320222","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/materiales-ceramicos-lithoz-sector-aeroespacial-070320222\/","title":{"rendered":"\u00bfC\u00f3mo est\u00e1n revolucionando los materiales cer\u00e1micos de Lithoz el sector aeroespacial?"},"content":{"rendered":"<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"font-weight: 400;\">Los futur\u00f3logos predicen que el mercado de la impresi\u00f3n 3D cer\u00e1mica alcanzar\u00e1 los $4.800 millones de cara a 2030. Uno de los sectores que m\u00e1s est\u00e1 adoptando la impresi\u00f3n 3D de cer\u00e1mica es la <a href=\"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/10-aplicaciones-impresion-3d-espacio-071120172\/\">industria aeroespacial<\/a>. Dentro de est\u00e9 \u00e1mbito encontramos a la empresa austriaca Lithoz, que se dedica a la fabricaci\u00f3n aditiva cer\u00e1mica aplicada al sector aeroespacial, entre otros. Lithoz ha conseguido desarrollar un sistema basado en la fabricaci\u00f3n de cer\u00e1mica por litograf\u00eda (LCM o <a href=\"https:\/\/www.lithoz.com\/en\/3D-printing\/lcm-technology\">Lithography-based Ceramic Manufacturing<\/a>). Esto permite utilizar cada vez m\u00e1s la cer\u00e1mica para aplicaciones aeroespaciales. Pero, \u00bfqu\u00e9 posibilidades y \u00e1mbitos de aplicaci\u00f3n tiene en este caso la <a href=\"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/fabricacion-aditiva-ceramica-mercado-140920212\/\">impresi\u00f3n 3D de cer\u00e1mica<\/a> y los materiales desarrollados para ella? \u00bfY c\u00f3mo contribuyen a mejorar las necesidades de la industria?<\/span><\/p>\n<h3>Piezas de cer\u00e1mica impresas en 3D<\/h3>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"font-weight: 400;\">M\u00e1s r\u00e1pido, m\u00e1s sencillo y m\u00e1s barato. Este es el principio que siguen muchas empresas y organizaciones dentro del sector aeroespacial. En casi ning\u00fan otro sector los requisitos y las expectativas de las piezas impresas en 3D son tan elevados. Probablemente, los mayores retos a superar son las cargas extremas, as\u00ed como el calentamiento y el sobrecalentamiento. A menudo, las aspas de las turbinas se mueven a una velocidad tan alta, que el calor generado es mayor que el que se utiliza con el metal en su fabricaci\u00f3n. Esto hace que los procesos de fabricaci\u00f3n convencionales se lleven al l\u00edmite. Sin embargo, las piezas no s\u00f3lo deben ser capaces de soportar el sobrecalentamiento, sino tambi\u00e9n el fr\u00edo extremo. Teniendo en cuenta que la temperatura exterior en el espacio puede descender a m\u00e1s de -200\u00b0C, surgiendo as\u00ed otra necesidad. El sector aeroespacial requiere de una alternativa para el proceso de fabricaci\u00f3n de sus piezas.<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"font-weight: 400;\">Estas condiciones extremas no deben influir en el rendimiento de las piezas, ya que la estabilidad continua y la porosidad son indispensables en los viajes espaciales. El tama\u00f1o de los catalizadores, por ejemplo, tambi\u00e9n desempe\u00f1a un papel importante en la fase posterior. Si las piezas son demasiado grandes, pueden sufrir p\u00e9rdida de calor, pero si son demasiado peque\u00f1as, pueden impedir la descomposici\u00f3n m\u00e1xima del propulsor. El resultado en ambos casos es un menor rendimiento y mayores costes. Pero, \u00bfc\u00f3mo puede la impresi\u00f3n 3D de cer\u00e1mica solucionar estas cuestiones? La cer\u00e1mica es especialmente conocida por sus propiedades t\u00e9rmicas, el rendimiento mec\u00e1nico y tambi\u00e9n por su uso en la producci\u00f3n de componentes finos de alta calidad. La fabricaci\u00f3n aditiva permite dise\u00f1ar formas complejas reduciendo los costes y los plazos de entrega, algo que no es posible con otros m\u00e9todos convencionales.<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: center;\"><iframe loading=\"lazy\" title=\"YouTube video player\" src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/mvRR5OH07do\" width=\"700\" height=\"400\" frameborder=\"0\" allowfullscreen=\"allowfullscreen\"><span data-mce-type=\"bookmark\" style=\"display: inline-block; width: 0px; overflow: hidden; line-height: 0;\" class=\"mce_SELRES_start\">\ufeff<\/span><\/iframe><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"font-weight: 400;\">Se puede deducir entonces que la impresi\u00f3n 3D de cer\u00e1mica es una soluci\u00f3n ideal para una industria tan exigente como la aeroespacial. Lithoz se ha posicionado r\u00e1pidamente en este mercado desarrollando un nitruro de silicio (Si3N4) que destaca por sus \u00f3ptimas propiedades. Entre ellas, la enorme resistencia a altas temperaturas, capacidad de soportar cambios de temperatura inesperados y una impresionante dureza. Para demostrar estas propiedades y probar el material en condiciones extremas, la empresa austriaca realiz\u00f3 una prueba de resistencia t\u00e9rmica con una boquilla de Si3N4.<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"font-weight: 400;\">El equipo de Lithoz quer\u00eda probar la resistencia al choque t\u00e9rmico de su material utilizando la boquilla de nitruro de silicio impresa en 3D. Lo calentaron a 900\u00b0C y luego lo enfriaron inmediatamente con agua hasta alcanzar la temperatura ambiente. A pesar de los cambios t\u00e9rmicos tan bruscos, la boquilla impresa en 3D pas\u00f3 la prueba sin da\u00f1o alguno. Seg\u00fan Lithoz, el material puede soportar incluso una temperatura superior a los 900\u00b0C, lo cual lo hace ideal para el sector aeroespacial.<\/span><\/p>\n<div id=\"attachment_35110\" style=\"width: 710px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" aria-describedby=\"caption-attachment-35110\" class=\"wp-image-35110 size-full\" src=\"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-content\/uploads\/sites\/3\/2022\/02\/Untitled-design-32.jpg\" alt=\"\" width=\"700\" height=\"400\" \/><p id=\"caption-attachment-35110\" class=\"wp-caption-text\">La boquilla fabricada por Lithoz es capaz de soportar las m\u00e1s altas temperaturas. | Cr\u00e9ditos: Lithoz GmbH<\/p><\/div>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"font-weight: 400;\">\u00bfQu\u00e9 significa esto para la industria aeroespacial? Gracias al nitruro de silicio, las piezas impresas en 3D tienen un gran aguante a cambios t\u00e9rmicos, as\u00ed como una enorme resistencia, dureza y la ventaja de que se pueden producir componentes cer\u00e1micos complejos. Para el sector aeroespacial, esto permite fabricar <a href=\"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/fabricacion-aditiva-metal-microturbinas-030920202\/\">microturbinas<\/a>, impulsores y herramientas de corte de forma r\u00e1pida y precisa. Adem\u00e1s pueden ser utilizados a temperaturas de hasta 1200\u00b0C, lo que supondr\u00eda mucho tiempo y ser\u00eda muy costoso en un proceso de producci\u00f3n tradicional. Asimismo, el Si3N4 tambi\u00e9n se utiliza en otras industrias. El campo de la medicina, por ejemplo, se beneficia de este material por su qu\u00edmica superficial antibacteriana y antiviral, as\u00ed como por su excelente biocompatibilidad. En concreto, el nitruro de silicio es adecuado para los campos de la <a href=\"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/\">odontolog\u00eda<\/a>, la ortopedia y los implantes craneomaxilofaciales. Tambi\u00e9n puede utilizarse en la lucha contra el <a href=\"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/impresion-3d-covid-19-iniciativas-301220202\/\">coronavirus<\/a>, ya que sus propiedades de superficie lo hacen resistente a los virus y las bacterias.<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: center;\"><iframe loading=\"lazy\" title=\"YouTube video player\" src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/o8qTyGBRUIM\" width=\"700\" height=\"400\" frameborder=\"0\" allowfullscreen=\"allowfullscreen\"><\/iframe><\/p>\n<h3>Impresi\u00f3n 3D en la luna: \u00bfrealidad o ficci\u00f3n?<\/h3>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"font-weight: 400;\">Puede parecer algo sacado del gui\u00f3n de una pel\u00edcula de ciencia ficci\u00f3n, pero el uso del polvo lunar ya se est\u00e1 utilizando en la impresi\u00f3n 3D de cer\u00e1mica gracias a Lithoz. La tecnolog\u00eda LCM permite producir componentes aeroespaciales a partir del regolito lunar en dimensiones muy precisas. Para las futuras misiones espaciales, las piezas de repuesto y herramientas necesarias podr\u00edan producirse <\/span><i><span style=\"font-weight: 400;\">in situ<\/span><\/i><span style=\"font-weight: 400;\"> y bajo demanda. Este material se considera un recurso suficientemente disponible y no t\u00f3xico para el ser humano. El estrecho trabajo del proyecto con la Agencia Espacial Europea (ESA) permite una investigaci\u00f3n continua y un mayor desarrollo del polvo lunar con respecto a la impresi\u00f3n 3D. En el curso del proyecto RHEFORM de Horizonte 2020 de la UE, ya se ha investigado una soluci\u00f3n para sustituir la hidracina. La sustancia, considerada cancer\u00edgena, ha desempe\u00f1ado un papel importante en los viajes espaciales desde la d\u00e9cada de 1960. Utilizando la impresora 3D CeraFab 7500, una <a href=\"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/sla-vs-dlp-resina-080420212\/\">soluci\u00f3n DLP<\/a> (Digital Light Processing) de Lithoz, as\u00ed como su aglutinante fotocurable de desarrollo propio, los investigadores pudieron lograr un progreso significativo en t\u00e9rminos de aplicaciones mejoradas en el sector aeroespacial. Para poder explorar las posibilidades adicionales del polvo lunar, se est\u00e1n llevando a cabo varios proyectos en los que Lithoz participa activamente.<\/span><\/p>\n<div id=\"attachment_34919\" style=\"width: 710px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" aria-describedby=\"caption-attachment-34919\" class=\"wp-image-34919 size-full\" src=\"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-content\/uploads\/sites\/3\/2022\/02\/Untitled-design-14.jpg\" alt=\"\" width=\"700\" height=\"400\" \/><p id=\"caption-attachment-34919\" class=\"wp-caption-text\">Las piezas impresas en 3D a partir de polvo lunar pueden adoptar diferentes tama\u00f1os y formas. | Cr\u00e9ditos: Lithoz GmbH<\/p><\/div>\n<h3>Producci\u00f3n m\u00e1s ligera de turbinas para aviones<\/h3>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"font-weight: 400;\">Las turbinas son la parte m\u00e1s importante en el despegue de un avi\u00f3n. Una de las piezas m\u00e1s importantes del interior de la turbina son las aspas, que tradicionalmente se fabrican mediante moldeo a la cera perdida. Sin embargo, aqu\u00ed surge un grave problema. Con los n\u00facleos convencionales creados mediante moldeo por inyecci\u00f3n, la posibilidad de incorporar elementos de refrigeraci\u00f3n multipala, complejos y estrechos, es limitada. A largo plazo, las consecuencias no s\u00f3lo pueden ser costosas, sino que tambi\u00e9n suponen riesgos para la seguridad. Entonces, \u00bfc\u00f3mo se pueden fabricar las turbinas de forma m\u00e1s eficiente e innovadora sin aumentar los costes? La soluci\u00f3n se encuentra en la LithaCore 450, un material a base de s\u00edlice que resulta ideal para la producci\u00f3n de n\u00facleos de fundici\u00f3n mediante tecnolog\u00eda LCM. Debido a su baja expansi\u00f3n t\u00e9rmica y a su gran porosidad, el material es ideal para la fabricaci\u00f3n aditiva de n\u00facleos cer\u00e1micos para aplicaciones aeroespaciales.<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"font-weight: 400;\">Este m\u00e9todo de fabricaci\u00f3n no s\u00f3lo evita los altos costes y el esfuerzo adicional, sino que la tecnolog\u00eda LCM tambi\u00e9n permite una producci\u00f3n m\u00e1s r\u00e1pida. De este modo, tanto los prototipos como las producciones en serie pueden realizarse en poco tiempo y, por lo tanto, el plazo de comercializaci\u00f3n es m\u00e1s corto. Los n\u00facleos de fundici\u00f3n pueden tener una delgadez de al menos 200 \u00b5m y pueden adoptar un tama\u00f1o de hasta 30 cm, incluso para formas complejas con caracter\u00edsticas como los bordes de salida. Con el sistema CeraFab propio de la empresa, Lithoz pudo incluso producir varios n\u00facleos de fundici\u00f3n con un tama\u00f1o de 500 mm, algo que no se hab\u00eda hecho antes de esta forma y que demuestra las soluciones de futuro para la producci\u00f3n aeroespacial. Desde prototipos hasta n\u00facleos grandes para turbinas industriales por parte de Lithoz.<\/span><\/p>\n<div id=\"attachment_34915\" style=\"width: 710px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" aria-describedby=\"caption-attachment-34915\" class=\"wp-image-34915 size-full\" src=\"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-content\/uploads\/sites\/3\/2022\/02\/Untitled-design-12.jpg\" alt=\"\" width=\"700\" height=\"400\" \/><p id=\"caption-attachment-34915\" class=\"wp-caption-text\">N\u00facleos cer\u00e1micos impresos en el CeraFab S230 con LithaCore 450 para turbinas de gas industriales. | Cr\u00e9ditos: Lithoz GmbH<\/p><\/div>\n<h3>Los nuevos materiales desarrollados por Lithoz<\/h3>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"font-weight: 400;\">Lithoz ha a\u00f1adido dos materiales m\u00e1s a su gama de soluciones cer\u00e1micas. En primer lugar, el <\/span><b>carburo de silicio infiltrado<\/b><span style=\"font-weight: 400;\"> (SiSiC), un material cer\u00e1mico ligero pero duro, que ofrece una muy excelente conductividad de la temperatura y una m\u00ednima expansi\u00f3n t\u00e9rmica. Por ello, las cer\u00e1micas de SiSiC se utilizan a menudo como intercambiadores de calor, boquillas o piezas finales para diferentes tipos de quemadores. Por otro lado, est\u00e1 el <\/span><b>nitruro de aluminio<\/b><span style=\"font-weight: 400;\"> (AIN), que se utiliza con la tecnolog\u00eda DLP. Al igual que el SiSiC, el nitruro de aluminio tiene una alta conductividad t\u00e9rmica. Por otro lado, la resistencia a la flexi\u00f3n del AIN, que pudo medirse en las muestras de la investigaci\u00f3n, vari\u00f3 entre 320 y 498 MPa. En conjunto, estas propiedades contribuyen a que sea posible la producci\u00f3n de piezas muy complejas y sin grietas, creando as\u00ed nuevas posibilidades de aplicaci\u00f3n en el campo de la gesti\u00f3n t\u00e9rmica.<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"font-weight: 400;\">Esta amplia y diversa gama de materiales y desarrollos diferentes ilustra claramente hasta qu\u00e9 punto ha avanzado la impresi\u00f3n 3D de cer\u00e1mica en el sector aeroespacial y qu\u00e9 nuevas posibilidades abren las soluciones de Lithoz. Adem\u00e1s de la producci\u00f3n de componentes con estructuras complejas, la empresa tambi\u00e9n permite una gran libertad de dise\u00f1o y precisi\u00f3n con sus nuevos materiales. Independientemente de si la pieza debe tener diferentes tama\u00f1os, existe una calidad del material de primera clase y una precisi\u00f3n de exposici\u00f3n constante y de p\u00edxeles. Esto se consigue al utilizar un sistema CeraFab de forma uniforme en toda la plataforma de construcci\u00f3n, lo cual hace que la producci\u00f3n de piezas para la fabricaci\u00f3n en serie deje de ser un problema.<\/span><\/p>\n<div id=\"attachment_35108\" style=\"width: 710px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" aria-describedby=\"caption-attachment-35108\" class=\"wp-image-35108 size-full\" src=\"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-content\/uploads\/sites\/3\/2022\/02\/Untitled-design-31.jpg\" alt=\"\" width=\"700\" height=\"400\" \/><p id=\"caption-attachment-35108\" class=\"wp-caption-text\">El carburo de silicio permite formas y tama\u00f1os inimaginables. | Cr\u00e9ditos: Lithoz GmbH<\/p><\/div>\n<h3>\u00bfQu\u00e9 proyectos est\u00e1 desarrollando Lithoz en el sector aeroespacial?<\/h3>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"font-weight: 400;\">Diversos proyectos en los que Lithoz participa de forma sustancial, intensifican a\u00fan m\u00e1s este aspecto. Junto con investigadores de la Universidad de Poitiers (Francia), FOTEC Forschungs- und Technologietransfer GmbH (Austria) y la Universidad de Ciencias Aplicadas Wiener Neustadt GmbH (Austria), Lithoz ha presentado la comparaci\u00f3n de catalizadores cer\u00e1micos monol\u00edticos impresos en 3D con catalizadores convencionales, as\u00ed como con diferentes capas de lavado. Con respecto a la descomposici\u00f3n del per\u00f3xido de hidr\u00f3geno altamente concentrado, se pudo determinar que el factor de la porosidad marca una gran diferencia en la comparaci\u00f3n directa. En general, la porosidad medida de la estructura impresa es inmensamente mayor que la de la estructura extruida. Una de las consecuencias de esto es que el comportamiento de la temperatura transitoria tambi\u00e9n mejora con una mayor porosidad. Estos resultados pueden suponer un paso decisivo para aumentar el uso de la impresi\u00f3n 3D de cer\u00e1mica en el sector aeroespacial. Puedes obtener m\u00e1s informaci\u00f3n sobre los proyectos de Lithoz en <a href=\"https:\/\/lithoz.us7.list-manage.com\/subscribe?u=477a73536cc85586777e099ff&amp;id=a39e4d329c\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">este enlace<\/a>.<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"font-weight: 400;\">\u00bfQu\u00e9 piensas de los materiales de Lithoz y su papel en el sector aeroespacial? Deja tus comentarios en nuestras redes sociales: <a href=\"https:\/\/www.facebook.com\/3Dnativeses\/?ref=hl\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">Facebook<\/a>, <a href=\"https:\/\/twitter.com\/3Dnatives_ES\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">Twitter<\/a>, <a href=\"https:\/\/www.youtube.com\/channel\/UCo9ZtHB24te-z7AMWTL92MA\/featured\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">Youtube<\/a> y <a href=\"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/feed\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">RSS<\/a>. 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