Impresión 3D de titanio: ¿el futuro en el sector médico?

Un grupo de ingeniería global y de alta tecnología de Sandvik (Suecia), especializado en polvo de metal y fabricación aditiva, se prepara para el futuro médico descubriendo el potencial del que disponen los dispositivos de titanio creados por impresión 3D dentro de esta industria. En concreto durante el verano de 2020 una de sus plantas especializada en polvos recibió la certificación médica ISO 13485:2016 para sus polvos Osprey, lo cual situó su altamente automatizado proceso de producción a la cabeza del desarrollo de dispositivos médicos.

En los últimos años, la tecnología de implantes médicos ha supuesto uno de los grandes avances de la medicina. Actualmente  la fabricación aditiva tiene potencial suficiente para mejorar el trato a los pacientes y de hecho ofrece la velocidad, individualización y capacidad que requiere el diseño de implantes complejos. Si a las capacidades de la fabricación 3D le sumamos el uso de materiales biocompatibles, como el titanio, se demuestra el evidente potencial que tiene esta tecnología para aportar soluciones que puedan cambiar la vida de los pacientes.

Impresión 3D de titanio

Harald Kissel, director de I+D de Sandvik Additive Manufacturing explica que "El titanio, la impresión 3D y el sector médico son la combinación perfecta. El titanio tiene propiedades excelentes y es uno de los pocos metales aceptados por el cuerpo humano, mientras que la impresión 3D puede ofrecer rápidamente resultados personalizados para una industria en la que actuar rápidamente podría ser la diferencia entre la vida y la muerte".

Harald Kissel, director de I+D de Sandvik Additive Manufacturing

Con avances en software como es la tomografía computarizada, es posible optimizar diseños que otras tecnologías no pueden producir, de manera que se aprovechan aún más los beneficios de la impresión 3D. "Podemos hacer que nuestros diseños sean más ligeros, con menos desperdicio de material y en plazos de entrega más cortos", añade Harald Kissel, es decir, los dispositivos se adaptarían al paciente perfectamente, empleando menos tiempo y usando un material más ligero con alto rendimiento.

Los implantes craneales personalizados y las prótesis médicas a medida no son un futuro lejano para Sandvik, pues la tecnología necesaria para elaborar estos elementos ya existe. Todo lo anterior, unido a la certificación médica obtenida en su planta, permitiría a los clientes médicos de la compañía superar los trámites necesarios para lanzar una aplicación médica al mercado.

A continuación se muestra un vídeo que aporta una idea sobre el impacto de la combinación de titanio e impresión 3D en el sector médico; se puede obtener mayor información sobre futuros proyectos de la empresa Sandvik en el sector médico aquí.

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Cadena de titanio de bicicleta impresa en 3D

Especializado en rodamientos híbridos de cerámica, CeramicSpeed ​​es un fabricante danés muy famoso en el mundo del ciclismo. Cada vez más corredores profesionales utilizan sus productos ya que reducen la fricción mecánica de su bicicleta.

Ilustrando la capacidad de innovación de la compañía, hace un año fue noticia con un concepto completamente revolucionario de transmisión de bicicletas. Un ingenioso sistema llamado " DrivEn " permite reemplazar la tradicional cadena y desviador con un eje de carbono equipado con rodamientos y un cassette plano.

Al igual que muchas empresas, CeramicSpeed ​​utiliza la fabricación aditiva para acelerar su I + D, pero también explora diseños innovadores para sus nuevos equipos. Recientemente, se supo que el fabricante se ha asociado con el Instituto Tecnológico Danés (DTI) para desarrollar un nuevo sistema de poleas más eficiente hecho con tecnología de fabricación aditiva de las soluciones alemanas SLM.

Debido a que en el ciclismo profesional el rendimiento depende de los mismos requisitos de peso ligero que en otros sectores de transporte y movilidad, CeramicSpeed ​​ha diseñado un sistema que es liviano y duradero para correr a larga distancia.

Equipado con una impresora 3D SLM 280 dual y un láser cuádruple SLM 500 , el Instituto Tecnológico Danés (DTI) utilizó este último para imprimir una cadena de bicicleta de titanio. " La tecnología de impresión 3D nos ha dado mucho margen para experimentar con diferentes diseños, al tiempo que podemos optimizar la función del producto ", dijo Carsten Ebbesen, Director de I + D de CeramicSpeed. " La colaboración con el Instituto DTI nos ha llevado a desarrollar y producir engranajes con una forma radicalmente nueva que sería imposible de lograr sin la impresión 3D".

Probado este verano por corredores profesionales del Tour de Francia, las piezas constan de 17 radios con un diámetro de 2 mm, para un espesor de pared de solo 0,4 mm. Gracias a su diseño hueco, el peso total del piñón podría reducirse a 8,4 gramos. Según el director de industrialización del Instituto Tecnológico danés Thor Bramsen, tal geometría, hueca, no podría haberse logrado con las técnicas clásicas. A pesar de esta complejidad geométrica, el instituto ha podido fabricar de manera confiable piezas de la misma calidad en serie.

"La tecnología de impresión 3D nos ha dado mucho margen para experimentar creativamente con el diseño, al tiempo que optimizamos la función de un producto " , dijo Carsten Ebbesen, Gerente de Investigación y Desarrollo de CeramicSpeed. " La colaboración con DTI nos ha llevado a desarrollar y producir engranajes con un diseño radicalmente nuevo que solo es posible con la impresión 3D".

Por el lado del rendimiento, las pruebas realizadas por el departamento de I + D de CeramicSpeed ​​mostraron que las poleas de titanio tenían una mayor durabilidad y resistencia a la corrosión que las piezas de aluminio tradicionales. El DTI agrega que el desafío también era no cambiar el diseño del cliente al tiempo que agregar material a las superficies que requieren mecanizado CNC, optimizando el soporte y minimizando el grosor y el peso de la pared. El instituto también especifica que ha supervisado los pasos importantes del postprocesamiento para garantizar la calidad de las poleas durante la entrega.

El caso de CeramicSpeed ​​ilustra bien el auge de la fabricación aditiva en el campo del ciclismo. A principios de este año, la nueva empresa estadounidense AREVO anunció una asociación con el fabricante de bicicletas Franco Bicycles para producir el primer cuadro de bicicleta de carbono 3D de una pieza.

Fuente: http://imprimalia3d.com/noticias/2019/09/04/0011189/cadena-titanio-bicicleta-impresa-3d

La primera llanta de titanio impresa en 3D del mundo

IMPRESIÓN 3D, TITANIO Y FIBRA DE CARBONO. LAS LLANTAS DEL FUTURO

La impresión tridimensional está revolucionando el mundo. Esta nueva tecnología capaz de crear piezas completas mediante procesos aditivos abre las puertas a un nuevo camino para la fabricación de piezas y componentes que está empezando a aplicarse a la automoción con resultados más que prometedores. 

La empresa HRE, especialista en fabricación de llantas para automóviles de alto rendimiento, en colaboración con GE Additive, ha comenzado a utilizar la impresión 3D para la fabricación de sus productos, y su primera creación se trata de unas revolucionarias llantas fabricadas a base de polvo de titanio y fibra de carbono. 

Un aspecto clave de esta nueva tecnología es la eficiencia, ya que una vez realizado el proceso, a la hora de retirar el sobrante de la pieza definitiva, tan solo se desaprovecha un 5% de la materia prima, mientras que en la fabricación de una llanta mecanizada de aluminio un 80% del bloque se desperdicia. 

Según Alan Peltier, presidente de HRE, este aspecto es vital para la empresa, ya que el titanio es el material por excelencia para las llantas de alto rendimiento, al ser más resistente, ligero y menos corrosivo que el aluminio, sin embargo, su coste es notablemente más elevado, motivo por el cual su utilización es limitado en la actualidad. 

Al tratarse de un método de fabricación pionero, los acabados aún no son perfectos y requieren la utilización de maquinaria CNC para eliminar el sobrante y un pequeño procesado a mano para rematar el acabado final y conseguir que el producto vaya acorde a las elevadas exigencias de la empresa, pero HRE asegura que en un futuro no muy lejano el proceso será tan preciso que las piezas saldrán prácticamente terminadas de la máquina de adición.

Las cinco piezas de titanio se unen con un centro del mismo material y se sujetan a un robusto aro de fibra de carbono con tornillos también de titanio sobre el que se monta el neumático. Como resultado se obtiene una llanta de siete piezas con un aspecto futurista en el que se iguala o incluso se sobrepasa la resistencia estructural de una llanta convencional con un peso muy inferior. 

Enlaces | 

https://www.hrewheels.com/wheels/concepts/hre3d
https://periodismodelmotor.com/llantas-titanio-impresora-3d/208361/
https://www.motorpasion.com/videos-de-coches/impresion-3d-titanio-fibra-carbono-estas-llantas-para-coches-superdeportivos-futuro