Una técnica de impresión 3D adaptada produce objetos parcialmente magnéticos

Una técnica de impresión 3D adaptada produce objetos parcialmente magnéticos

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Se utilizó una impresora 3D InssTek MX-1000 para mezclar, dispensar y fundir dos tipos diferentes de polvo metálico

Si se quisiera imprimir en 3D un objeto que fuera magnético sólo en algunas zonas, normalmente habría que imprimir dos elementos separados de metales diferentes y luego unirlos. Sin embargo, una nueva versión de una técnica existente permite imprimir objetos individuales con cualidades magnéticas graduales.

El proceso ha sido desarrollado por un consorcio dirigido por el Instituto de Ciencia y Tecnología Skolkovo de Rusia. Se basa en un método de impresión 3D conocido como deposición de energía dirigida, en el que se utiliza una fuente de calor, como un láser, para fundir el polvo metálico mientras se dispensa desde una boquilla.

Normalmente, el tipo de polvo metálico es el mismo durante todo el trabajo de impresión. Sin embargo, utilizando una impresora 3D InssTek MX-1000, los investigadores pudieron empezar a dispensar un polvo hecho de un metal, y luego mezclarlo gradualmente con otro polvo metálico hasta que finalmente solo se dispensó el otro metal.

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Los científicos imprimieron en 3D esta varilla metálica que es suavemente ferromagnética en el centro, pero paramagnética en los extremos

Los dos metales eran aleaciones, la primera de bronce de aluminio (cobre, aluminio y hierro) y la segunda de acero inoxidable de calidad marina (principalmente hierro, cromo y níquel). Curiosamente, ninguno de los dos es magnético por sí mismo, es decir, no son atraídos por metales permanentemente magnéticos.

Sin embargo, cuando se mezclan, la aleación resultante presenta cualidades «ferromagnéticas blandas». Esto significa que, aunque no es permanentemente magnética, se adhiere a los metales «ferromagnéticos duros» que sí lo son. El efecto ferromagnético blando es más fuerte en el centro del objeto impreso, donde el bronce de aluminio y el acero inoxidable de grado marino se mezclan al 50 por ciento, y luego disminuye hacia los extremos a medida que uno u otro metal se vuelve prominente.

«Las aleaciones magnéticas blandas con gradiente podrían encontrar aplicaciones en la ingeniería de maquinaria, por ejemplo, en motores eléctricos», afirma el investigador principal, Stanislav Evlashin. «Nuestros hallazgos demuestran que la deposición de energía dirigida no es sólo una forma de imprimir materiales con gradiente en 3D, sino también una manera de descubrir nuevas aleaciones. Además, la tecnología es muy eficiente y adecuada para fabricar rápidamente incluso piezas de gran tamaño.»

Un artículo sobre la investigación -en la que también participaron científicos de la Universidad Técnica Marina Estatal de San Petersburgo, el Instituto del Centro Nacional de Investigación Kurchatov y la Universidad Estatal de Belgorod- se publicó recientemente en The Journal of Materials Processing Technology.

Fuente: Skoltech

 

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