NERA, la moto eléctrica de BigRep totalmente impresa en 3D (11/18)

BigRep es uno de los fabricantes especializados en la fabricación aditiva de grandes dimensiones. Desde el lanzamiento de su primera impresora 3D en 2014, la Big Rep ONE, la empresa se ha posicionado mundialmente por la capacidad de sus máquinas. Para seguir demostrando su capacidad de fabricación, durante Formnext 2018, presentó su nuevo desarrollo: NERA, una motocicleta eléctrica completamente funcional, hecha con tecnologías de fabricación aditiva. Desde los neumáticos, pasando por el chasis y el asiento, todos sus componentes han sido fabricados con la tecnología de la empresa alemana.

El diseño de la motocicleta corrió a cargo de Marco Mattia Cristofori y de Maximilian Sedlak. Originalmente el desarrollo del vehículo quería mostrar las capacidades de la marca para desarrollar neumáticos con fabricación aditiva. Finalmente crearon toda la estructura, con lo cual pudieron demostrar que la impresión 3D XXL puede satisfacer necesidades industriales y a la vez dar libertad de diseño.

La NERA no es la primera motocicleta que se haya creado con tecnologías de fabricación aditiva. Existen ejemplos como la Light Rider de Airbus o la  S1000RR de BMW, ambas creadas con impresión 3D de metal. Otro ejemplo del que posiblemente haga más eco BigRep, es el de las motocicletas de la marca Italian Volt, eléctricas y hechas con múltiples piezas con tecnologías 3D.

¿Cómo desarrollo BigRep la NERA con tecnologías 3D?

La motocicleta NERA fue creada con tecnología de deposición fundida utilizando distintos tipos de filamentos como ProHT, ProFLEX, PETH y PLA. El vehículo mide 190 x 90 x 55 cm, pesa 60 kg. En total se imprimieron 15 piezas de la moto. La más grande tiene unas medidas de 120 x 45 x 20 cm..

La motocicleta está totalmente impresa en 3D, exceptuando los componentes eléctricos. Cuenta con un motor eléctrico montado en la parte trasera del vehículo y una batería localizada justo en el centro del chasis. Entre los componentes impresos mediante 3D se puede destacar los neumáticos sin aire, con una banda de rodadura personalizable; las llantas con forma de diamante, el cuadro, la horquilla,el asiento,todos los anclajes y las carcasas del motor eléctrico. La NERA también ofrece parachoques flexibles para reemplazar la suspensión tradicional de otros modelos.

A diferencia de las ruedas convencionales, las ruedas impresas en 3D no necesitan aire para mantener la rigidez del neumático, sino que consiste en una estructura fabricada con un filamento flexible que, colocado en una llanta de material rígido —impresa también en 3D en el caso de esta motocicleta—, amortigua las irregularidades del terreno y que da forma a la rueda. Gracias a esto este tipo de ruedas no requieren mantenimiento para mantener la presión del aire y tampoco son susceptibles de sufrir pinchazos, aunque sí roturas.

Actualmente no es posible adquirir un modelo de esta motocicleta ya que la marca ha comentado que se trata de un prototipo sin datos sobre si será lanzada al mercado o no.

Más información en: https://www.3dnatives.com/es/nera-moto-bigrep-3d-271120182/

 El MIT diseña una impresora 3D diez veces más rápida que las actuales (12/18)

Uno de los inconvenientes de la impresión 3D es la duración del proceso de fabricación, debido a que un objeto muy pequeño podía tardar aproximadamente una hora, pero gracias a una nueva impresora 3D desarrollada por investigadores del MIT con una velocidad de fabricación 10 veces superior a la de otras impresoras, este tiempo se deducirá a solo unos minutos.

Se realizó un estudio para determinar las causas que limitaba a las impresoras 3D de extrusión, dando lugar a tres factores importantes:

• La velocidad con la que se mueve el cabezal de impresión.
• La fuerza que el cabezal puede aplicar a un material para pasar a través de la impresora.
• La velocidad de solidificación del plástico fundido para soportar la siguiente capa.

Teniendo en cuenta estos factores, buscaron una forma de optimizar el problema, consiguiéndolo mediante las siguientes modificaciones:

• Eliminación del diseño de rueda abierta y su reemplazo por un mecanismo de tornillo que gira en el cabezal.
• Insertando un filamento de plástico texturado en el tornillo que, al girar, agarró la superficie texturada del filamento y fue capaz de hacer avanzar el filamento a través de la boquilla a mayores fuerzas y velocidades.
• La adición de un láser debajo del mecanismo de tornillo, calentando y fundiendo el filamento antes de que pase por la boquilla. De esta forma, se derrote más rápido el plástico, siendo mejor que empleando la conducción para calentar las paredes de la boquilla.

A continuación, se muestran varios objetos, realizados cada uno de ellos en minutos, de principio a fin.

Funcionamiento de la nueva impresora 3D en tiempo real

Más información en: http://imprimalia3d.com/noticias/2018/12/10/0010551/mit-crea-una-impresora-3d-diez-veces-m-s-r-pida

Ciencia de los Materiales
El semiconductor fuera de serie: inflexible durante el día, pero dúctil durante la noche (05/18)

Un grupo de científicos ha descubierto que un tipo de semiconductor inorgánico que no es posible deformar sin romper en presencia de luz puede doblarse hasta un impresionante 45% respecto de su forma original en la oscuridad.

Debido a su fragilidad, los materiales inorgánicos semiconductores tienden a ceder cuando son sometidos a fuerzas externas. Sin embargo, los semiconductores inorgánicos fácilmente moldeables, fuertes y resistentes son necesarios para una gran variedad de aplicaciones electrónicas.

Yu Oshima y sus colegas estudiaron la deformación de los cristales de sulfuro de zinc bajo diferentes condiciones de iluminación: luz blanca, luz ultravioleta y oscuridad completa. La microscopía mostró que, bajo las dos condiciones de luz diferente, el material inorgánico semiconductor se resquebrajaba inmediatamente cuando los investigadores intentaban deformarlo, tal como se esperaba; en cambio, el sulfuro de zinc soportó una importante deformación, de hasta un 45 %, en la oscuridad total.

                           

La razón de esta diferencia reside en la naturaleza de los defectos que se producen en los cristales de sulfuro de zinc durante su deformación. En los núcleos de estos defectos, la luz provoca que los electrones y huecos estén aprisionados con mayores niveles de energía.

El movimiento causado por esta energía y el aprisionamiento provocan la fractura. En la seguridad que aporta la oscuridad, los electrones no quedan atrapados de esta manera, lo que permite que el material sea deformado y posteriormente devuelto a su forma original.

Más información en: https://noticiasdelaciencia.com/art/28643/el-semiconductor-fuera-de-serie-inflexible-durante-el-dia-pero-ductil-durante-la-noche

Aplicaciones de la fabricación aditiva en cardiología (10/2018)

La fabricación aditiva (AM)  ha surgido como una herramienta de planificación y educativa en la medicina cardiobascular, creando un modelo anatómico tridimensional preciso para explicar, entender y preparar procedimientos médicos complejos.

AM utiliza un modelo de ordenador 3D para crear modelos físicos en 3D mediante la adición de material capa a capa. La fabricación aditiva médica utiliza una imagen en 3D para crear réplicas sólidas del corazón y sus partes del paciente. Los pasos serían: adquisición de la imagen, segmentación, diseño asistido por ordenador, impresión 3D y traslado a la medicina.

Los diversos beneficios de la fabricación aditiva para la cardiología son:

• Son útiles para analizar la anatomía del corazón y los vasos sanguíneos.
• Ver la anatomía del corazón desde diferentes ángulos y comprender las posiciones anatómicas de los vasos sanguíneos.
• Para explicar el procedimiento de la operación a los pacientes y para entender mucho mejor durante la intervención lo que va a suceder.
• En la enseñanza, el modelo en 3D se vuelve mas accesible para explicar, proporciona mas información que las imágenes.
• Por último, en entrenamientos pre-quirúrgicos mejorando los resultados y ofreciendo nuevos tratamientos. 

La fabricación aditiva esta emergiendo en el campo de la medicina dada la facilidad para crear modelos físicos tridimensionales del corazón de un paciente específico en un corto plazo de tiempo. Esta tecnología satisface los diversos requisitos de la cardiología debido a su flexibilidad en el diseño. Ofrece una ayuda inmensa a los cardiólogos y cirujanos cardíacos para la intervención y planificación, la supervisión y el análisis quirúrgico.
En el futuro estas tecnologías podrían asumir el desafio de reemplazar el corazón de un paciente salvando millones de vidas.

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1110260818301789