¿Qué es una Impresoras 3D de Carbono?
Una impresora 3D de carbono es una máquina de fabricación que lamina material de moldeo con carbono añadido en una forma transversal 2D y moldea un modelo tridimensional basado en datos 3D. El carbono puede aumentar drásticamente la resistencia.
El método de entretejer largas fibras de carbono puede lograr una resistencia comparable a la del aluminio. Además del carbono, en algunos productos también pueden utilizarse Kevlar y fibra de vidrio.
Debido a sus propiedades de ligereza y alta resistencia, se utilizan para componentes de drones, piezas de radiocontrol, plantillas, tornillos y hélices.
Usos de las Impresoras 3D de Carbono
Además de las ventajas de ligereza y alta resistencia, las Impresoras 3D de carbono tienen una excelente resistencia al calor, estabilidad, precisión, elasticidad, resistencia a los impactos y conductividad térmica. También ofrecen las ventajas de las impresoras 3D, como tiempos de desarrollo más cortos, creación inmediata de prototipos de conceptos de diseño y producción de alta mezcla y bajo volumen, por lo que muchas empresas están empezando a utilizarlas ampliamente en su trabajo de desarrollo.
Si un producto fabricado con resina con una impresora 3D normal no es lo suficientemente fuerte o tiene una temperatura de resistencia al calor baja, sería mejor utilizar materiales metálicos, pero esto crearía problemas en términos de equipamiento y coste. Añadir carbono sin cambiar el material de la resina resuelve el problema de una vez por todas.
Principios de las Impresoras 3D de Carbono
El principio de las impresoras 3D suele basarse en el método de modelado óptico, en el que se apilan finas capas de material de modelado y se endurecen gradualmente aplicando un láser UV a la resina líquida, o en el método FDM, en el que el material se funde y se apila mediante calor. El modelado óptico tiene la ventaja de una superficie más lisa en comparación con el FDM. Otros métodos son el chorro de material y el chorro de adhesivo, similares a la tecnología de inyección de tinta. El método de sinterización de polvo, en el que los materiales en polvo se sinterizan mediante irradiación láser, tiene la ventaja de que también pueden utilizarse materiales metálicos.
Un método para añadir carbono al material de resina consiste en suministrar el material de resina y el material de refuerzo por separado, componer los materiales dentro del cuerpo de la impresora 3D y extruirlos como material compuesto desde una única boquilla.
También se utilizan materiales de refuerzo distintos del carbono. La fibra de carbono de fibra larga es ligera y ofrece la mayor resistencia y conductividad térmica. La fibra de vidrio es rentable, pesa aproximadamente el doble que la fibra de carbono y es un 40% más resistente; también hay fibras de vidrio muy resistentes al calor, con una resistencia térmica de 105°C. Además, el Kevlar tiene una excelente flexibilidad y resistencia a la abrasión y se caracteriza por una gran resistencia al impacto.