Fabricación aditiva volumétrica mediante reconstrucción tomográfica

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Ingeniería
• Fabricación aditiva

Sus antecedentes:

• Los métodos de fabricación aditiva actuales se enfrentan a limitaciones en velocidad, geometría y calidad de la superficie debido a la deposición de materiales capa por capa.
• El logro de funciones complejas e integración de múltiples materiales sigue siendo un desafío para las tecnologías de impresión 3D existentes.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un nuevo proceso de fabricación aditiva que supere las limitaciones de los métodos tradicionales basados en capas.
• Demostrar la capacidad de imprimir objetos 3D completos al mismo tiempo utilizando iluminación volumétrica.

Principales métodos:

• Iluminación de un volumen giratorio de material fotosensible con un patrón de luz en evolución dinámica.
• Utilizando polímeros de acrilato de ingeniería y hidrogel de metacrilato de gelatina para la impresión.
• Desarrollar modelos para analizar la velocidad y las capacidades de resolución espacial.

Principales resultados:

• Impresiones exitosas de características tan pequeñas como 0,3 milímetros en polímeros de acrilato.
• Se obtienen superficies excepcionalmente lisas al imprimir estructuras blandas en hidrogeles.
• Demostró la capacidad de encapsular objetos sólidos preexistentes para la fabricación multimaterial.
• Tiempos de impresión alcanzados de 30 a 120 segundos para objetos a escala de centímetros.

Conclusiones:

• El proceso de fabricación aditiva volumétrica desarrollado ofrece una libertad geométrica significativa y un potencial para componentes funcionales complejos.
• Este método supera las limitaciones de velocidad y resolución de la impresión 3D basada en capas.
• La técnica permite la fabricación eficiente y la impresión de objetos con estructuras internas complejas.