Método de impresión 3D crea objetos en una sola pieza.

12 02 2019

Fuente: https://www.llnl.gov/news/3d-printing-method-creates-objects-one-piece

Parece algo que podrías encontrar a bordo del Starship Enterprise. Un proyector transmite un video tridimensional a un contenedor de resina fotosensible. El video se reproduce mientras el contenedor gira por unos minutos, luego el fluido se drena, dejando un objeto 3D completo y completamente formado.

Aunque parece ciencia ficción, no lo es, gracias a científicos e ingenieros del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore ( LLNL ) y la Universidad de California, Berkeley ( UC Berkeley).), quienes han desarrollado un nuevo método de impresión 3D de alta velocidad llamado litografía axial computada (CAL). El método se describe en línea en la edición del 31 de enero de la revista Science.

“Este es un gran avance en el espacio de los posibles métodos para realizar una fabricación aditiva”, dijo el ingeniero de LLNL Maxim Shusteff, coautor del artículo. “Lo que hace este enfoque es hacer posible que las piezas de polímero interesantes se realicen mucho más rápidamente, lo que a menudo es un cuello de botella, y ahora podemos pensar en utilizar materiales que no funcionen bien con métodos más lentos capa por capa”.

Al igual que el método de láser de tres haces que el equipo publicó anteriormente , CAL crea partes completas a la vez. Sin embargo, tomando la inspiración de la tomografía computarizada (donde los rayos X se disparan desde diferentes ángulos para obtener imágenes de un volumen 3D), CAL usa fotones proyectados para iluminar la resina tipo jarabe, creando un video de proyecciones continuamente cambiante a medida que el vial gira. Como una tomografía computarizada hecha a la inversa, las proyecciones se combinan para formar un objeto 3D que está suspendido en la resina. La mayoría de las compilaciones que usan CAL tardan varios minutos en completarse, muchas veces más rápido que las técnicas de impresión 3D de polímeros existentes, según los investigadores.

CALIFORNIA

El equipo de litografía axial computada (de izquierda a derecha): Hossein Heidari, Indrasen Bhattacharya y Hayden Taylor (de UC Berkeley), Maxim Shusteff de LLNL, Brett Kelly y Chris Spadaccini de LLNL. Foto por Hayden Taylor / UC Berkeley

“Este método es más poderoso que otros conceptos de VAM porque puede crear estructuras más complejas de una manera sin capas al usar tecnología de proyección estándar”, dijo Chris Spadaccini, director del Centro de Fabricación de Materiales y Fabricación de LLNL y coautor del artículo. . “No tiene capas, produce piezas con buena rugosidad de la superficie, es rápido y creemos que es escalable a tamaños mucho más grandes”.

Al usar un proyector en lugar de múltiples rayos láser (lo que requirió que los científicos tomen en cuenta y ajusten cada haz), los investigadores demostraron que podían proyectar 1,440 proyecciones diferentes (cuatro haces por grado en el espacio 3D) en la resina a medida que ésta gira. Esto hace que el proceso sea más fácil de controlar que otros métodos volumétricos basados ​​en láser, según los investigadores, y permite una flexibilidad geométrica mucho más amplia, como la creación de curvas y superficies lisas.

CAL también es más barato que el enfoque volumétrico de haz múltiple, dijeron los investigadores, ya que emplea un proyector comercial estándar y productos químicos listos para usar. La flexibilidad, la amplia gama de materiales y la facilidad de uso hacen de CAL una tecnología prometedora para la industria, donde los científicos ven posibles aplicaciones en seguridad nacional, espacio, óptica, aeroespacio, ciencias de la vida, medicina, odontología, automóviles y bienes de consumo duraderos.

El desarrollo del método CAL tomó dos años. En 2016, Brett Kelly, estudiante graduado y coautor de UC Berkeley, quien trabajó en el proyecto volumétrico en LLNL, y su profesor Hayden Taylor de UC Berkeley, decidieron que era necesario un método alternativo para expandir la libertad geométrica e imprimir objetos complejos más arbitrarios. . Hicieron una lluvia de ideas sobre una solución que tomaría prestada computacionalmente de la tomografía computada para modelar las imágenes en 3D. Kelly luego se reunió con UC Berkeley Ph.D. el estudiante Indrasen Bhattacharya en una clase de posgrado en imágenes computacionales en la Universidad de California en Berkeley, donde presentaron la primera demostración de demostración de principio como un proyecto de clase.

“La impresión multihaz volumétrica podría hacer partes rápidamente, pero el mayor inconveniente era que se trataba de geometrías simples”, dijo Taylor. “La idea clave que hace que CAL sea mucho más geométricamente capaz es la introducción de la rotación en relación con el material fotosensible. El número de grados de libertad se puede aumentar a voluntad. Teníamos la idea de que podíamos adaptar la imagen tomográfica y convertirla en algo para crear objetos, incluso algunos que no tienen simetría en absoluto “.

El proceso comienza con un modelo de diseño asistido por computadora (CAD). La proyección se calcula en cada ángulo, los investigadores ejecutan un algoritmo de optimización y el resultado es una serie de imágenes que aparecen como una proyección de video rotativa que se puede reproducir a una velocidad ajustada a la rotación del vial de resina. Después de varios minutos, aparece la estructura 3D, los investigadores detienen la exposición y drenan el líquido no curado, dejando solo el producto terminado. Ver vídeo .

Con un proyector comercial estándar y resinas fotosensibles disponibles en el mercado, el método de litografía axial computada puede producir objetos en 3D, todos a la vez, y mucho más rápido que la impresión en 3D de capa por capa convencional. El uso de un proyector hace que el proceso sea más fácil de controlar que otros métodos volumétricos basados ​​en láser, y permite una flexibilidad geométrica mucho más amplia, como la creación de curvas y superficies lisas con facilidad. Foto por Hossein Heidari / UC Berkeley

Si bien el hardware requerido para realizar la CAL no es físicamente complicado, el software y las matemáticas detrás del proceso sí lo son. El trabajo requirió que los investigadores entendieran cómo interactuaba la luz con el material de resina. Bhattacharya, coautor del artículo, implementó una versión modificada del algoritmo de “retroproyección filtrada”, que utiliza la optimización restringida para generar una secuencia de imágenes 2D con solo valores positivos. El algoritmo estableció el marco matemático que distribuiría la dosis correcta de luz para solidificar la resina correctamente y crear el objeto deseado.

“En la fabricación de aditivos en capas convencionales, las capas que se imprimen son las mismas que las que entran en el archivo de diseño que le dice a la impresora qué imprimir, lo que se ve es esencialmente lo que se obtiene”, dijo Bhattacharya. “Sin embargo, en este caso, estamos proyectando imágenes que viajan a través de todo el volumen y cuando se combinan, se obtiene un volumen 3D que se parece a lo que necesita para imprimir. Debemos, desde el principio, aplicar el cálculo para calcular cuáles serán las imágenes proyectadas. No hay impresión sin el cálculo “.

Los primeros experimentos con CAL comenzaron en otoño de 2016. Para la primera prueba, el grupo de Berkeley imprimió con éxito un modelo 2D del logotipo de Cal, y lo siguió con modelos 3D simples de átomos y esferas. Las piezas de prueba subsiguientes impresas en Berkeley y Livermore incluían un modelo de avión pequeño, estructuras de celosía, una esfera desconectada dentro de una jaula, una lente y una versión miniaturizada de la famosa escultura de Rodin “El pensador”. El objeto más grande era un modelo de un humano. tamaño de la línea de la mandíbula inferior, lo que demuestra que CAL podría utilizarse con habilidad para crear implantes dentales.

Una de las partes, un destornillador, es evidencia de la capacidad única de CAL de “sobreimpresión”: imprimir un objeto de polímero sobre un objeto existente. El concepto podría algún día ser utilizado en equipos deportivos personalizados, calzado, ropa y audífonos, dijo Kelly. Otra parte, una estructura de puente, mostró que los investigadores podrían eliminar la necesidad de estructuras de soporte de sacrificio que requieren los métodos de impresión tradicionales. Muchas de las partes fueron generadas por el estudiante de la UC Berkeley y coautor principal Hossein Heidari.

“El hecho de que el objeto emerja dentro del volumen de material no curado y se mantiene por las fuerzas de flotación del líquido circundante, permite, por primera vez, una impresión 3D sin soporte”, dijo Heidari. “Entre todas las otras ventajas que esto trae, ahora podemos imprimir microestructuras extremadamente delicadas en materiales blandos tan deformables como la gelatina que comemos. Esto puede eliminar muchas de las limitaciones de fabricación que los ingenieros de tejidos y la comunidad de bioimpresión han estado enfrentando durante mucho tiempo “.

Heidari dijo que los investigadores han demostrado casi cero desperdicio de material y el 100% de reutilización del material no curado, otra ventaja que viene con la impresión 3D sin soporte. Kelly dijo que la técnica CAL también abre la puerta a la impresión con materiales como resinas poliméricas extremadamente viscosas que no se pueden usar con la impresión tradicional en 3D capa por capa.

“Ahora, podemos tomar esencialmente cualquier objeto arbitrario de un archivo de diseño y formarlo como un todo, en lugar de capa por capa”, dijo Kelly. “Es un proceso completamente nuevo, y solo hemos arañado la superficie de lo que puede habilitar. Veo esto como una nueva categoría de técnica de fabricación aditiva que puede abrir muchas cosas. Estoy emocionado de ver a dónde vamos con otros investigadores ”.

El proyecto fue financiado a través del programa de Investigación y Desarrollo Dirigido por el Laboratorio (LDRD, por sus siglas en inglés) de LLNL y por el apoyo al inicio de la facultad de UC Berkeley. Para abordar cualquier límite en geometrías, el equipo de LLNL está enfocando un nuevo proyecto de LDRD en la exploración de más materiales, con un énfasis en la química y el comportamiento 3D de la resina. El equipo de UC Berkeley está involucrado en el proyecto LDRD y está interesado en buscar aplicaciones de ciencias de la vida, como materiales blandos e ingeniería de tejidos. El trabajo continuará allí en la producción de estructuras de volúmenes mucho más grandes, dijeron los investigadores.

“Este es un gran ejemplo de cómo la colaboración entre personas con diferentes antecedentes y experiencia puede llevar a una nueva tecnología realmente innovadora”, dijo Kelly. “Estoy entusiasmado con la forma en que este esfuerzo de colaboración permitió nuevos resultados que podrían no haberse materializado sin todas estas mentes trabajando en el problema”.

La tecnología ya está generando interés por parte de socios comerciales. Shusteff de LLNL dijo que está “energizado” sobre las posibilidades de adopción de la industria, pero para demostrar la viabilidad comercial, los investigadores deberán demostrar que el método es lo suficientemente confiable y geométricamente preciso. En general, considera que CAL es un avance significativo en la impresión 3D y un método con un impacto potencialmente generalizado.

“Hemos visto muchos desarrollos, pero esto sugiere que aún queda mucho por hacer con diferentes enfoques”, dijo Shusteff. “Realmente espero que sea un campo completamente nuevo porque ahora la gente puede pensar de esta manera al hacer una parte completa a la vez. En este sentido, la comunidad científica encontrará nuevas formas de configurar la distribución de energía. Esta es otra herramienta importante y nueva en nuestro kit de herramientas y es emocionante ver a dónde puede ir “.




Uso avanzado de la realidad aumentada.

27 01 2019

Así explica The Weather Channel desde su plató el huracán Florence mediante la realidad aumentada,

http://vertele.eldiario.es/verteletv/CNN-Huracan-Florence-realidad-aumentada-video_2_2049115069.html

” La presentadora del tiempo se sitúa en su punto habitual en el plató, delante de la tradicional pantalla con el mapa, y de repente la realidad aumentada convierte el escenario en una calle de Estados Unidos que podría ser asolada por el avance del temido huracán.

Mientras la periodista explica cuáles podrían ser sus devastadores efectos, el plató convertido en calle se va “llenando” de agua hasta una altura de 9 pies (2,7 metros), al mismo tiempo que se muestras los fuertes vientos, coches flotando”

 




La impresión 3D será 100 veces más rápida que ahora… gracias a la luz

18 01 2019

Autor: Alex Branco

Fuente: https://omicrono.elespanol.com/2019/01/impresora-3d-100-veces-mas-rapida/

Articulo interesante sobre el futuro de la impresión 3D

“Las impresoras 3D ya no son algo tan extraño para los ciudadanos. El paso del tiempo está demostrando los grandes beneficios y la gran cantidad de usos para las que pueden servir; sin embargo, una de sus desventajas es el largo tiempo que necesitan para imprimir.

Este problema podría estar cerca de llegar a su fin. Un grupo de investigadores ha logrado crear un método de impresión 3D 100 veces más rápido que los actuales empleando la luz

Impresiones 3D 100 veces más rápidas

Un grupo de expertos de la Universidad de Michigan ha ideado un sistema de impresión 3D que mejora ampliamente los mecanismos convencionales. De hecho, es hasta 100 veces más veloz.

 

Universidad de Michigan

El método empleado por los investigadores es una variación de la estereolitografía (SLA), relata Digital Trends. Este tipo de impresión 3D se caracteriza por proyectar una imagen bidimensional sobre una resina líquida fotorreactiva, lo que resulta en una capa sólida. Apilando dichas capas se consigue generar un objeto tridimensional.

La luz es la solución

La impresión convencional es mucho más lenta debido al paso entre cada capa. El nuevo método emplea dos luces para controlar dónde se endurece la resina y dónde mantiene un estado líquido. Así, se consigue solidificar la retina con mucha más celeridad y simultáneamente; además, la impresión 3D se realiza de una sola pasada y no por capas 2D.

Timothy Scott, uno de los líderes del proyecto, ha declarado que gracias a su técnica se podrán obtener materiales mucho más resistentes que los actuales. El dejar de utilizar oxígeno para emplear luz ha sido el factor determinante. Con las impresoras 3D convencionales solo podían hacerse productos pequeños y que debían ser tratados con suavidad.

La Universidad de Michigan no ha perdido el tiempo y ya ha presentado tres solicitudes de patentes para proteger su tecnología. Del mismo modo, Scott se está preparando para lanzar su propia start-up.

Impresiones 3D a gran escala

El éxito de este nuevo sistema puede significar un nuevo cambio de paradigma en la impresión 3D. Hasta ahora, la impresión de este tipo a gran escala era imposible debido a la lentitud del proceso; sin embargo, uno de los investigadores relató al medio citado que la probabilidad de comercialización del producto es muy alta.

HP

Ya hemos empezado a ver utilidades de la impresión 3D para campos tan relevantes como el de la medicina; pero, si siguen apareciendo tecnologías como las de estos investigadores, quizás las impresoras 3D puedan adquirir un nuevo rol dentro de nuestras vidas.

Foto destacada: Michigan Engineering- Universidad de Michigan”

 




Añadimos una impresora 3D – DLP a nuestra granja

10 01 2019

Acabamos de adquirir una impresora 3D del tipo DLP que se incorpora a nuestra granja de impresora 3D de filamento y las de SLA – Láser.

Las características técnicas de la impresora son:

Impresora LCD SLA 3D de escritorio.
Usa un panel LCD para proyectar segmentos del archivo 3D en el contenedor de resina.
Tecnología PSP-D. Nueva versión de la tecnología PSP (auto-peeling pasivo) de Titan 2. Sólo la película de teflón necesita ser reemplazada.
Pre-calibrado con una plataforma de construcción autonivelante cargada por resorte.
Panel LCD 2K de alta resolución junto con una lámpara LED púrpura de 405 nm. Consumo medio de energía: 50W.
El software basado en web permite controlarla y monitorearla mediante dispositivos móviles. Resinas 3DSR formuladas especiales

Hardware:

Tamaño de la máquina: 8 pulg. X 8 pulg. X 16 pulg. (20 cm x 20 cm x 40 cm).
Peso: 15 libras (6.67 Kg).

Características de impresión:

Resolución XY: 50μm.
Resolución Z: 10μm.

Tamaño máximo de construcción: 2.7 pulg. X 4.7 pulg. (12.1 cm x 6.8 cm) x 5.9 pulg. (15 cm) de altura.
Velocidad de impresión: 1 ~ 2 cm por hora con un espesor de capa de 50 micrones.




Hemos viajado de tesis

20 12 2018

Hemos estado en la Universidad de Transilvania en Brasov (Rumanía), en una tesis de una alumna que estuvo con nosotros de estancia en la EPSA,

Con mucha nieve

Después en la Universidad de Cádiz (ESI), con una tesis de fabricación aditiva,

Muestra de pieza con SLM en polvo de aluminio




Afán de superación y dedicación

3 12 2018

Os paso la historia de un alumno que rompe barreras

http://www.upv.es/noticias-upv/noticia-10641-la-suma-de-los-es.html

 

La suma de los ‘no puedes’

Alejandro Marín, de diseñarse su prótesis en la UPV a los Juegos Paralímpicos de Verano e Invierno

[ 03/12/2018 ]

La de Alejandro Marín es una auténtica historia de superación. Un accidente de tráfico en Petrer (Alicante), su ciudad natal, le cambió la vida en 2014. Fue necesaria la amputación de su pierna a la altura del tobillo derecho, y hasta los 19 años estuvo postrado en una cama, realizando una vida totalmente sedentaria en la que solo salía de su domicilio para las curas.

Al no poder llevar una buena prótesis, 4 años después del accidente, Alejandro decide re-amputar su pierna 15 centímetros por debajo de su rodilla. Él mismo piensa que “es una locura y casi nadie lo hubiera hecho”, pero era una de las pocas vías para poder tener mejor calidad de vida e incluso, posteriormente, poder realizar deporte.

Agradecido al campus de Alcoy

A sus 19 años, le llegó el momento de elegir a qué universidad ir una vez finalizado el Bachillerato. Alejandro tenía notas altas, lo que le hubiera permitido entrar en aquella que hubiera querido. Así las cosas, eligió el campus de Alcoy de la Universitat Politècnica de València (UPV), lugar en el que ha cursado el Grado en Ingeniería Mecánica. “Tenía una opinión muy positiva” del mismo, afirma Alejandro: “Familiar, pequeño… Un lugar en el que no solo haces amistad con los de tu carrera, sino también con los de otras titulaciones”.

Estudiar el Grado en Ingeniería Mecánica le ha permitido diseñar su propia prótesis de uso diario en los laboratorios del campus de Alcoy. Para hacerlo, escaneó su pierna izquierda y procedió a diseñar. En este proceso, Alejandro cuenta que el modelado y la impresión 3D también se realizó en las citadas instalaciones: “El campus de Alcoy ha significado mucho para mí”, motivo por el que tiene tatuadas las coordenadas de la Plaza Ferrándiz y Carbonell detrás del brazo.

Su objetivo, evitar que nadie más pase los 4 años que sufrió él

En su situación actual, Alejandro asegura que “no tendría por qué trabajar, ya que soy atleta paralímpico”, pero su objetivo es “ayudar a las personas y evitar que los 4 años que pasé después del accidente, los pase alguien más”.

En la actualidad, Alejandro realiza sus prácticas en el Instituto Tecnológico del Calzado (INESCOP), ubicado en Elda (Alicante). Además de sus estudios y prácticas, el titulado UPV realiza actividades deportivas. Meses después de comenzar a hacerlo en las instalaciones deportivas del campus de Alcoy de la UPV, recibió la llamada del comité paralímpico para realizar unas pruebas, tras lo que acudió a la concentración del equipo paralímpico español previa a los mundiales de atletismo de Londres 2017.

Posteriormente, en julio de 2018, fue campeón de España en la modalidad de salto de longitud y subcampeón en los 100 metros lisos en Atletismo Adaptado. Ahora, su próximo objetivo es participar en la modalidad de relevos con la selección española y conseguir las marcas mínimas en los 100 y 200 metros lisos del Mundial de Atletismo Paralímpico de Dubái en septiembre de 2019.

“Soy la suma de los ‘no puedes’ que me han dicho desde los 14 años”

Así, el egresado UPV será de los pocos atletas paralímpicos que puedan competir en los Juegos Paralímpicos de Tokio 2020 y Pekín 2022, ya que no existe ninguna norma que impida estar en las federaciones de deportes de invierno y verano. Como el propio Alejandro afirma, “soy la suma de los ‘no puedes’ que me han dicho desde los 14 años”.




Semana de la ciencia 2018

17 11 2018

Esta semana (del 12 al 16 de Noviembre) hemos participado en la semana de Ciencia de la UPV – Campus de Alcoi

http://www.semanaciencia.alcoi.upv.es/noticia.php?id=45

Nos han ayudado alumnos del MUIPCM, Isabel Verdú y  Javi Ponsoda.

La foto de grupo:

Fuente fotos: Semana de la Ciencia UPV – Campus de Alcoi




Creación de un proyecto de impresión. Un tractor

7 11 2018

Nos han informado de la posibilidad de generar un modelo de tractor completo y funcional mediante impresión 3D.

El modelo seria el que sigue:

Podeis encontrar los ficheros stl, 3d en:

https://www.thingiverse.com/thing:1530768

Y si además qiereis hacer algun tipo de vagón, podeis usar el siguiente modelo

el link de las piezas en stl lo podeis encontrar en

https://www.thingiverse.com/thing:1801211

Que disfruteis…




Nueva adquisición de una impresora 3D; Sigmax

19 10 2018

Ya tenemos una granja de impresoras bastante interesante…




Impresión 3D de un mamut (Materialise Manufacturing)

9 10 2018

mas información en https://www.materialise.com/en/cases/3d-printing-meets-prehistoric-preservation-materialise-prints-life-size-mammoth-skeleton