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  • Nueva luz sobre el novedoso enfoque de fabricación aditiva

    Este logotipo de prueba de concepto se imprimió en 3D utilizando un nuevo proceso de fabricación aditiva, deposición electroforética dirigida por luz (EPD). Primero se depositó una capa de nanopartículas de tungsteno (marrón oscuro) en áreas iluminadas a través de una máscara de aluminio cortada con láser. Luego se cambió la máscara, junto con la solución de nanopartículas, para depositar material cerámico de alúmina (blanco). En el futuro, las máscaras serán reemplazadas por una máscara proyectada digitalmente para un sistema de deposición completamente automatizado.

    (Phys.org) —Durante casi un siglo, La deposición electroforética (EPD) se ha utilizado como un método de recubrimiento de material depositando partículas de diversas sustancias sobre las superficies de varios artículos manufacturados. Uno de los procesos más comunes y más antiguos que utilizan EPD es la aplicación de una capa de imprimación a las carrocerías de automóviles nuevos en una línea de montaje de producción. La carrocería del automóvil está cargada positivamente mientras que la imprimación líquida en el tanque de inmersión está cargada negativamente, forzando la atracción de la imprimación a la superficie del metal.

    Desde su primer uso, EPD se ha utilizado para depositar una amplia gama de materiales sobre superficies, incluida la cerámica, rieles, polímeros e incluso células vivas. Este proceso probado y verdadero funciona bien, pero es limitado. EPD solo puede depositar material en toda la superficie y no en específico, ubicaciones predeterminadas, hasta ahora.

    Los investigadores del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore han creado una técnica llamada deposición electroforética dirigida por luz, que utiliza electrodos fotoconductores y campos eléctricos de CC para modelar dinámicamente el material de la superficie. Esto permite la acumulación de material en áreas específicas donde la luz entra en contacto con la superficie del fotoconductor. Esto permite la creación de compuestos multimateriales 3D con patrones arbitrarios en grandes áreas con una resolución fina.

    La investigación es objeto de un artículo, "Deposición electroforética dirigida por luz:una nueva técnica de fabricación aditiva para compuestos 3D con patrones arbitrarios, " publicado en Materiales avanzados .

    Los investigadores utilizaron EPD dirigida por luz para producir un compuesto de nanopartículas de cerámica y tungsteno de alúmina. Inicialmente, las nanopartículas de tungsteno se depositaron a lo largo de la superficie fotoconductora, luego se ilumina a través de una máscara de aluminio cortada con láser. Luego se sustituyó una máscara de forma diferente junto con el nuevo material, depositar el material cerámico. En el futuro, las máscaras de aluminio serán reemplazadas por una máscara proyectada digitalmente, similares a los que se encuentran en los televisores DLP, para un sistema de deposición completamente automatizado.

    La deposición electroforética dirigida por luz tiene el potencial de elevar la EPD tradicional de una sola capa, proceso de recubrimiento de un solo material a una verdadera técnica de fabricación aditiva que permite la formación de compuestos únicos. Por ejemplo, Las áreas vacías se pueden crear con precisión en una parte para controlar el comportamiento del material polimérico para la absorción de energía o dentro del material celular para la creación de venas o vasos sanguíneos para los órganos fabricados.

    "Hemos presentado una nueva técnica de deposición electroforética basada en el uso de luz para modelar materiales en una capa fotoconductora. Esto representa un gran paso en el avance de la deposición electroforética como método de fabricación de compuestos complejos con patrones en 3D. "dijo Andrew Pascall, ingeniero de investigación y autor principal.


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