"El diamante es más duro que cualquier otra cosa en la naturaleza. Es
un componente clave en una gran variedad de herramientas resistentes al
desgaste en la industria, pero como es tan difícil y complicado de
mecanizar, es casi imposible crear con el mismo formas complejas.
Para resolver esto, Sandvik ha desarrollado un proceso patentado que
hace posible la impresión en 3D de un compuesto de diamante, lo que
significa que este material súper duro ahora puede imprimirse en formas
muy complejas, y por lo tanto puede revolucionar la forma en que las
industrias utilizan el material natural más duro del planeta.
Hasta ahora, la producción de materiales de diamante súper duro solo
ha permitido formar algunas configuraciones geométricas
simples. Mediante el uso de fabricación aditiva y un método de
posprocesamiento patentado a medida, Sandvik ha logrado imprimir en 3D
compuestos de diamante que pueden adoptar casi cualquier forma.
La diferencia entre el diamante de Sandvik y el diamante natural o
sintético es que Sandvik es un material compuesto. La mayor parte del
material es diamante, pero para que sea imprimible y denso debe ser
cementado en una matriz muy dura, manteniendo las propiedades físicas
más importantes del diamante puro.
Gracias a la especialización de Sandvik en la fabricación
aditiva ahora se pueden crear componentes de diamante listos para la
aplicación, en formas muy complejas, sin la necesidad de maquinado
adicional. Esto abrirá la posibilidad de usarlo en aplicaciones que
antes se consideraban imposibles.
"Históricamente, la impresión 3D de diamante era algo que ninguno de
nosotros imaginaba que era posible", explicó Anders Ohlsson, Gerente de
Entregas de Sandvik Additive Manufacturing. “Incluso ahora estamos
empezando a comprender las posibilidades y las aplicaciones que podría
tener este avance", añadió.
“Al ver su potencial, comenzamos a preguntarnos qué otra cosa sería
posible con la impresión 3D de formas complejas en un material que es
tres veces más rígido que el acero, con una conductividad térmica mayor
que la del cobre, la expansión térmica cercana a Invar y con una
densidad cercana al aluminio. Estos beneficios nos hacen creer que se
verá este compuesto de diamante en nuevas aplicaciones industriales
avanzadas que van desde piezas de desgaste a programas espaciales, en
solo unos años a partir de ahora ".
"El proceso de fabricación de aditivos utilizado es muy avanzado",
explicó Mikael Schuisky, Director de I + D y Operaciones de Sandvik
Additive Manufacturing. “Estamos imprimiendo en una suspensión que
consiste en polvo de diamante y polímero usando un método llamado
estereolitografía, donde se producen las partes complejas, capa por
capa, utilizando luz ultravioleta".
Sin embargo, el paso después de la impresión en 3D es aún más
exigente. Aquí es donde Sandvik ha desarrollado un método de
posprocesamiento patentado a medida que permite alcanzar las propiedades
exactas del compuesto de diamante súper duro.
“Este paso fue extremadamente complicado. Sin embargo, después de
extensos esfuerzos de investigación y desarrollo y varios ensayos,
logramos tomar el control del proceso y creamos el primer compuesto de
diamante impreso en 3D ".
"Fue increíble ver lo que podemos lograr cuando combinamos la
experiencia líder de Sandvik en tecnología de materiales con nuestras
sólidas capacidades en la fabricación de aditivos y el procesamiento
posterior", comentó Mikael Schuisky. "Tenemos algunos de los principales
expertos del mundo tanto en materiales como en fabricación aditiva, que
en un caso como este puede beneficiar a muchas industrias en todo el
mundo, lo que hace posible el uso de diamantes en aplicaciones y formas
nunca antes concebidas".
"En lugar de buscar desarrollar materiales completamente nuevos, hoy
en día el gran impulso dentro de la industria implica la
reestructuración a menudo radical de los materiales existentes", dijo
Annika Borgenstam, profesora del Departamento de Ciencia e Ingeniería de
Materiales del Instituto Real de Tecnología KTH de Estocolmo.
"El uso de nuevos procesos revolucionarios, como la fabricación
aditiva, abrirá formas completamente nuevas de usar los mismos tipos de
materiales que tenemos hoy en día, al construir las propiedades que
necesitamos".
“El compuesto de diamante impreso en 3D de Sandvik es una verdadera
innovación. Significa que podemos comenzar a usar el diamante en
aplicaciones y formas que nunca antes se habían concebido ”, dijo
Susanne Norgren, profesora adjunta en Ciencias de Materiales Aplicados
de la Universidad de Uppsala. "Imagínese lo que podría hacer en las
industrias, cuando sea posible imprimir cualquier cosa, en cualquier
forma, en diamante".
Otra ventaja clave de la fabricación aditiva es que permite a los
ingenieros minimizar el desperdicio de material, haciendo que la
tecnología sea más sostenible. El polvo de diamante en el proceso de
Sandvik se puede extraer del polímero en la suspensión después de la
impresión, y luego se puede reciclar y reutilizar en otro trabajo de
impresión.
El compuesto de diamante se ha probado y se ha encontrado que tiene
una dureza extremadamente alta, una conductividad térmica excepcional,
al tiempo que posee una densidad térmica muy buena, una expansión
térmica muy buena y una resistencia a la corrosión fantástica.
“Ahora tenemos la capacidad de crear sólidos compuestos de diamante
en formas muy complejas a través de la fabricación aditiva, que
fundamentalmente cambiará la forma en que las industrias podrán usar
este material. A partir de ahora, el único límite a la forma en que este
material súper duro puede moldearse y usarse es la imaginación del
diseñador ”, concluyó Mikael Schuisky." (Imprimalia, 30/05/19)
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