Cada vez es más obvio que la impresión 3D es más que un juguete interesante para usar en ferias de tecnología. Basado en los principios de la industria 4.0, Actualmente, varias startups y pequeñas empresas lo están incorporando a sus procesos de fabricación para crear directamente productos finales personalizados. En este contexto, el grupo de Ingeniería de Procesos de Manufactura de la Universidad de Córdoba estudió cómo optimizar las características de las superficies realizadas a partir de impresión 3D con un objetivo muy específico:que se limpien solas.

El concepto de superficie autolimpiante no es nuevo. Por ejemplo, en las industrias de la construcción y del automóvil, Este tipo de revestimientos se utilizan desde hace algún tiempo sobre superficies de vidrio. "Este recubrimiento ayuda a que las gotas de agua se deslicen fácilmente por la superficie y se lleven las partículas de suciedad a medida que avanzan. "explica Pablo Romero, autor del estudio junto a Juan Manuel Barrios.

Hay otros sectores en los que también es importante utilizar superficies autolimpiables. Uno de ellos son los semáforos, un sector en el que ya se utiliza la impresión 3-D para imprimir bombillas para semáforos. La seguridad vial en las carreteras depende en gran medida de que estas señales estén limpias y sean visibles para los conductores. por lo que resulta interesante utilizar elementos que se limpien solos con la ayuda de la lluvia o el rocío de la mañana.

Este estudio de investigación analizó las características de la rugosidad de las superficies impresas en 3D. La idea es realizar superficies con muy pocas partes elevadas y un buen acabado para evitar la incrustación de polvo y facilitar la eliminación de las partículas de suciedad. El estudio también analizó las características hidrofóbicas, es decir, la capacidad de repeler el agua. Por eso, el agua rodaría más fácilmente por la superficie, llevándose consigo partículas de suciedad, que tendría dificultades para adherirse a la superficie.

Con el objetivo de implementar esta investigación de manera práctica dentro de las empresas, El equipo de investigación creó modelos fáciles de administrar que pueden predecir las propiedades de la superficie de las piezas incluso antes de que se impriman.

Las impresoras 3-D tienen varios parámetros operativos que se pueden utilizar para modificar las características de la superficie del componente impreso. Para crear estos modelos, mediante técnicas de minería de datos, analizaron los parámetros de impresión que más influyen en las características de autolimpieza de las superficies. Según los investigadores, "gracias a estos modelos, los trabajadores que manejan este equipo de impresión pueden conocer fácilmente los valores que deben ajustar en la impresora para obtener una pieza con las características de autolimpieza deseadas ".

El estudio se ha realizado en colaboración con la empresa cordobesa Estampaciones Casado ("Casado Stamping"), una empresa que fabrica y realiza el mantenimiento de las señales de tráfico, y que recientemente incorporó la impresión 3-D para producir ciertos componentes de señales equipados con luces LED. "Se trata de nuestro trabajo de investigación para resolver problemas del mundo real y tener un impacto positivo en las empresas de nuestra área, "señala Pablo Romero. En el estudio, Materiales inteligentes 3-D, una empresa manufacturera de Jaén, también participó. Smart Materials 3-D fabrica filamentos termoplásticos que se utilizan como materia prima en impresoras 3-D.

De ahora en adelante, el grupo trabajará en un proyecto que se enmarca en el Plan Nacional FDM-Sur denominado "Desarrollo de nuevos usos industriales para piezas impresas en 3-D basado en la mejora de sus propiedades superficiales". A través del proyecto, intentarán optimizar las características de las superficies impresas en 3-D para resolver problemas reales que enfrentan las empresas de la región.

Además de profundizar en las características de autolimpieza de las piezas impresas en 3-D, este proyecto mejorará las propiedades superficiales de los moldes impresos en 3-D utilizados para fabricar piezas de espuma de poliuretano, como asientos para coches, colchones y almohadas. Qué es más, trabajarán en la reducción del hielo que se adhiere a las antenas de comunicación y otras partes de los fuselajes de los drones y vehículos aéreos no tripulados que hoy en día se fabrican con impresión 3-D.