Impresión 3D para fabricar máquinas eléctricas complejas

Un motor que se avería de repente en una máquina automatizada de una fábrica puede enlentecer de forma muy problemática la producción o incluso paralizarla. Si los ingenieros no encuentran cerca una pieza de repuesto, pueden tener que pedirla a un distribuidor a cientos de kilómetros de distancia y aguardar a que les llegue, con la consecuencia de importantes pérdidas económicas.

Sería más fácil y rápido, y por tanto más barato en la situación antedicha, fabricar un motor nuevo in situ. Por desgracia, la fabricación de aparatos eléctricos suele requerir equipamiento especializado y procesos complejos, lo que limita a unas pocas y privilegiadas factorías esa solución de fabricar el motor allá donde se le necesite.

En un esfuerzo por democratizar la fabricación de dispositivos complejos, unos ingenieros han desarrollado una plataforma de impresión 3D multimaterial que podría utilizarse para fabricar por impresión 3D máquinas eléctricas en un solo paso.

El logro es obra del equipo de Jorge Cañada, Zoey Bigelow y Luis Fernando Velásquez-García, del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en Estados Unidos.

El equipo diseñó su plataforma de impresión 3D para hacerla capaz de procesar múltiples materiales funcionales, incluyendo materiales conductores de electricidad y magnéticos, y emplear cuatro herramientas de extrusión que admiten diversas formas de material imprimible. La impresora alterna entre extrusores, que depositan el material presionándolo a través de una boquilla mientras fabrica capa por capa el aparato deseado.

La nueva plataforma de impresión 3D puede utilizar múltiples materiales funcionales para fabricar mediante impresión 3D un dispositivo electrónico complejo, como un motor eléctrico, en cuestión de horas. (Foto: equipo de investigación / MIT. CC BY-NC-ND 3.0)

Los investigadores utilizaron esta plataforma de impresión 3D para fabricar un motor eléctrico lineal en pocas horas, utilizando para ello únicamente cinco materiales. Tan solo necesitaron realizar un paso de posprocesamiento para que el motor funcionara en toda su capacidad.

El motor ensamblado tuvo un rendimiento igual o superior al de motores similares que requieren métodos de fabricación más complejos o pasos de posprocesamiento adicionales.

Cañada y sus colegas exponen los detalles técnicos de su nueva y revolucionaria plataforma de impresión 3D en la revista académica Virtual and Physical Prototyping, bajo el título “Fully 3D-Printed Electric Motor Manufactured via Multi-Modal, Multi Material Extrusion”. (Fuente: NCYT de Amazings)