Tecnología DLP y la impresión 3D en microgravedad

Hace dos años, China fue noticia cuando probó una impresora 3D en gravedad cero. El trabajo del país en la impresión 3D por microgravedad ha ido progresando desde entonces, y hoy se ha anunciado que los científicos del Centro de Tecnología y también Ingeniería del (CAS) han completado lo que llaman el primer experimento de fabricación de cerámica en microgravedad del mundo.

Logo de la Academia de Ciencias China

Los científicos usaron una impresora 3D DLP para fabricar la porcelana en un aeroplano de vuelo parabólico europeo en Nueva Zelanda.

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“Se trata de una tecnología de impresión 3D muy usada, pero que anteriormente se consideraba inaplicable en un entorno de microgravedad”, dijo Wang Gong, Directivo del Laboratorio Clave CAS de Tecnología de Fabricación Espacial.

Impresión 3D y gravedad cero

Muestra cerámica fabricada con impresión 3D DLP

Muestra cerámica producida en microgravedad.

En el proceso de los experimentos, los científicos también probaron una técnica de fundición de metal utilizando moldes de porcelana impresos en 3D.

El éxito de los experimentos es una noticia apasionante para China, que espera seguir desarrollando la tecnología para producir componentes de instrumentos en su futura estación espacial, construir grandes telescopios en el espacio o bien incluso edificar en la Luna y Marte.

Múltiples organizaciones han experimentado en la Tierra con la impresión 3D simulando el suelo lunar y marciano. El suelo lunar está compuesto primordialmente de partículas de silicato a escala nanométrica o submicrométrica, similar a las materias primas de la porcelana. El suelo también contiene elementos como titanio, aluminio y hierro.

“Podemos desarrollar la tecnología para fabricar moldes de porcelana con el polvo lunar, y después derretir los componentes usando metales en el suelo lunar con los moldes de porcelana”, afirmó Gong.

En la microgravedad, sin embargo, estas partículas flotan sencillamente y son difíciles de supervisar. Hoy en día, el filamento se usa típicamente en microgravedad, pero según Gong, la exactitud y la suavidad del filamento no son satisfactorias. Por esta razón, los científicos chinos idearon una forma de mezclar el polvo en una resina para formar una pasta, que luego se coaguló con la tecnología DLP.

Pruebas y ensayos con el material cerámico

Los días doce y trece de junio, los científicos efectuaron veintiocho ensayos en microgravedad, 2 en gravedad lunar y 2 en gravedad marciana en el avión europeo. En total, produjeron diez muestras de porcelana y ocho de metal.

Equipo de la Academia de Ciencias China ensayando con impresión 3D en microgravedad

A lo largo de los ensayos de fundición de metal, los científicos hicieron un tornillo y una pequeña llave inglesa entre otras muchas muestras.

“Las muestras son de buena calidad, lo que prueba que la tecnología se puede aplicar en diferentes condiciones de gravedad, y verifica la viabilidad de la tecnología”, dijo Gong.

Esta tecnología podría utilizarse para la producción rápida de semiconductores, andamios biológicos, piezas ópticas y sistemas microelectromecánicos para la exploración espacial.

“Nuestro objetivo a largo plazo es desarrollar máquinas inteligentes que puedan funcionar en la Luna o en Marte. Pero esas máquinas van a ser más difíciles”, afirmó Gong. “Elon Musk y SpaceX están desarrollando tecnologías para llevar a la gente a otros planetas, y estamos desarrollando tecnologías para asistirles a sobrevivir.”

 

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