Primera hélice impresa en 3D

Primera hélice impresa en 3D - impresoras 3D

Primera hélice impresa en 3D.

 

La empresa holandesa Damen Shipyards, que opera más de 30 astilleros en el mundo, ha anunciado a través de su página web la impresión 3D del primer prototipo de hélice para un buque mercante.

En el proyecto, que puede revolucionar la forma en que se fabrican las piezas navales, participan además RAMLAB, Promarin, Autodesk y Bureau Veritas.

La hélice, con un diámetro de 1.300 mm y un peso de 180 kilogramos,  está impresa en una aleación de níquel-aluminio-bronce (NAB) en las instalaciones de Rotterdam Additive Manufacturing LAB (RAMLAB) del Puerto de Rotterdam, y cuenta con una estructura de triple hoja.

Se ha usado tecnología WAAM (Wire Arc Additive Manufacturing), con  un sistema de soldadura Valk y el software de Autodesk. La hélice, de tres palas, está  basada en el diseño de Promarin que habitualmente se instala en los remolcadores Stan 1606 de Damen.

 

 

Según representantes de las empresas involucradas en la construcción de la hélice, denominada WAAMpeller, este avance representa una curva de aprendizaje abrupta de la comprensión de las propiedades de los materiales.

 

 

Kees Custers, ingeniero de proyectos en el departamento R&D de Damen, declaró que “esto se debe a que los materiales impresos 3D se construyen capa por capa. Como consecuencia, muestran diferentes propiedades físicas en diferentes direcciones – una característica conocida como anisotropía. Por el contrario, los materiales de acero o fundidos son isotrópicos: tienen las mismas propiedades en todas las direcciones”.

 

 

Además, Kees Custers señaló que WAAMpeller es un hito en término de técnicas de producción con impresión 3D, ya que “el reto ha sido traducir un archivo CAD 3D en una computadora a un producto físico. Esto se hace más complejo porque esta hélice es una forma geométrica de doble curvatura con algunas secciones que sobresalen complicadas“.

 

 

 

 

 

 

 

 

Damen utilizará WAAMpeller con propósitos de prueba para crear una nueva hélice en el futuro. “Comenzaremos la producción de una segunda hélice con aprobación de clase más adelante el próximo mes, utilizando todas las lecciones que hemos aprendido durante los últimos meses. Nuestro objetivo es instalar este segundo en uno de nuestros remolcadores a finales de este año“, expresó Custers.

 

 

Origen: Primera hélice impresa en 3D

El primer coche impreso en 3D

El primer coche impreso en 3D.

 

El Urbee 2 es el primer coche fabricado con técnicas de impresión 3D. Se caracteriza por ser un híbrido de 3 ruedas muy ligero. Su creador, Jim Kor, hace énfasis en la responsabilidad ecológica que cumple el coche y en la seguridad que proporcionará al consumidor.

La tecnología 3D llega a los vehículos gracias a Jim Kor, el creador del primer coche impreso en 3D: un híbrido de 3 ruedas y de modelo Urbee 2. La consistencia del vehículo es robusta a la par que ligera, y su composición es de plástico principalmente, aunque el motor y el chasis son de acero.

Esta tecnología simplifica mucho el proceso de fabricación y ensamblaje de los vehículos; en vez de diseñar muchas piezas para montarlas posteriormente, con las impresoras 3D basta con esculpir una sola. A pesar de esta sencillez, la seguridad del coche estará garantizada, pues Kor ha prometido que se someterá a las inspecciones tecnológicas que sean convenientes.

Para Jim Kor, una de las características fundamentales de su coche es el compromiso que mantiene con el medio ambiente, haciendo honor a la filosofía de su empresa Kor Ecologic; “usar el mínimo de energía posible por cada kilómetro y contaminar lo menos posible en el proceso de fabricación, funcionamiento y posterior reciclado del coche”.

Las grandes corporaciones y gobiernos han sido los primeros en usar esta tecnología en sectores como la medicina o la arquitectura. Las ventajas que supone el desarrollo de este dispositivo para el avance de la ciencia podrían ser la solución a muchas incógnitas y problemáticas hoy día irresolubles. Por ejemplo, hace un año se logró trasplantar una mandíbula de titanio creada con una impresora 3D y, el mes pasado, se empezaron a crear células madre vivas en una impresora 3D para regenerar tejidos.

El precio de este tipo de impresora ha empezado a bajar recientemente para poder ajustarse a las necesidades de las pequeñas empresas. Las impresoras ZPrinter 150 y ZPrinter 250 (desde 15.000 dólares) salieron en 2010 haciendo asequible la impresión en 3D.

Origen: El primer coche impreso en 3D

La impresión 3D ayuda a los veleros autónomos a tomar el Atlántico 

El lema del equipo es “La tecnología aprende a navegar”. Desde 2008, Darmstadt ha estado trabajando en este proyecto y en sistemas de navegación autónoma, y ​​ha crecido hasta 40 miembros. Su primer prototipo no tripulado, con una longitud de sólo 43 “, logró navegar con éxito a coordenadas GPS predeterminadas a más de cuatro millas de distancia en el 2013 Campeonato Mundial de Vela Robótica en Francia, y también logró completar todas las tareas que normalmente necesitan un ser humano por sí mismo. Dos años más tarde, el Equipo de Vela de Darmstadt se puso a trabajar en un modelo más grande, con el objetivo de hacer que cruzara todo el Atlántico por su cuenta.

“Lo que nos llevó a la impresión en 3D fue una máquina FDM (modelado de deposición fundida) prestada. Esto nos permitió ver más de cerca las capacidades de esta tecnología “, explicó Philipp Horstenkamp, ​​miembro de Sailing Team Darmstadt. “Había ya una cierta familiaridad entre algunos miembros del equipo que habían jugado con la impresión 3D fuera del trabajo.”

Como esta tarea nunca se ha logrado antes, el equipo de navegación estableció un plan estratégico y se dividió en diferentes grupos para centrarse en las áreas de sistemas de control, electrónica, mecánica, navegación, organización, suministro de energía y software. El equipo eligió la impresora RepRap X1000 3D de Alemania para ofrecer soporte en todas estas áreas, ya que su capacidad para fabricar piezas con grandes dimensiones cumplía sus requisitos.

El X1000, además de los prototipos rentables de impresión en 3D, fabrica módulos complejos y funcionales que se utilizan para aplicaciones de bajo estrés. Otra ventaja de la impresión en 3D es la rápida producción de componentes ultraligeros. Vigilando y evaluando cómo funcionan las piezas impresas en 3D, el Equipo de Vela de Darmstadt obtiene una comprensión más profunda de cómo se distribuyen las fuerzas y el potencial para optimizar las partes.

“Las ventajas que obtenemos al utilizar la tecnología de impresión 3D son realmente sorprendentes. La capacidad de fabricación rápida y sencilla nos da la libertad de experimentar con diferentes componentes “, dijo Horstenkamp. “Esto resulta en ahorros significativos, ya que la fabricación de tales prototipos detallados usualmente requiere mucho tiempo, dinero y recursos”.

Motor y transmisión del prototipo, incluyendo electrónica

El equipo también está trabajando para imprimir en 3D un modelo completo del casco del velero, con el fin de demostrar el rendimiento del barco terminado en las ferias.

Otra razón por la que el equipo escogió el X1000 es su habilidad para usar diferentes materiales. Dado que el velero necesitaba un material que fuera más resistente a la deformación térmica lenta, el equipo utilizó principalmente el filamento PET-G. El material es capaz de mantener la resistencia y la forma a temperaturas de hasta 176 ° F, y es tan fácil de procesar como PLA. También tiene la alta calidad de superficie del PLA, por lo que no se requiere post-procesamiento si se aplica correctamente.

Prototipo 3D impreso del velero

“Con estas partes, tuvimos especial cuidado de usar estructuras de soporte sólo donde sea absolutamente necesario. Esto, a su vez, nos ahorró tiempo “, explicó Horstenkamp. “Con tantas pequeñas aberturas para sujetadores, era más fácil imprimir capas de cubierta simples en lugar de aberturas con una sólida estructura de soporte”.

PET-G también se adhiere bien a la película de PET estándar, y tiene muy poco deformación o distorsión. Como el equipo de navegación estaría trabajando en la instalación eléctrica, PET-G tiene otra ventaja en que se clasifica como ignífugo según el código de incendio (Brandschutzvorschrift B1). El filamento de PLA también se usó para producir algunas piezas de montaje más pequeñas, y para la transmisión.

El X1000 en el revendedor, WDS Software & Service GmbH, después de la terminación del prototipo

El socio verificado de German RepRap, WDS Software & Service GmbH , también ofreció una mano de ayuda con el proyecto de Sailing Team Darmstadt.

En la próxima feria y conferencia de Rapid.Tech 2017 , que se celebrará del 20 al 22 de junio en Erfurt, Alemania, un prototipo de velero será impreso en 3D para que todos puedan verlo en un RepRap alemán X1000. Además, el Equipo de Vela de la Universidad Técnica de Darmstadt introducirá personalmente su prototipo, ya adornado de transmisión, motor y electrónica, en el Stand # 321 en el Pabellón 2. Discuta en el foro de Veleros Autónomos en 3DPB.com.

Origen: La impresión 3D ayuda a los veleros autónomos a tomar el Atlántico.

La empresa que logra imprimir en 3D el cobre a escala industrial 

La empresa que logra imprimir en 3D el cobre a escala industrial.

GH Electrotermia y Aidimme han adaptado la fabricación aditiva para crear piezas con este material. Ya lo usan firmas como Renault y Volvo.

Aunque existe desde los años 20, fue con la Segunda Guerra Mundial cuando se popularizó. El calentamiento por inducción cumplía con la urgencia en los tiempos de guerra. Endurecer, unir o ablandar metales para el motor a un ritmo alto y constante. Un siglo después de su nacimiento, esta técnica sigue manteniendo su protagonismo en un sinfín de industrias: automoción, aeroespacial, eólica, médica, maquinaria, ferroviaria, cables de alta tensión… Cada aplicación requiere un inductor único. Ninguno es igual que otro. Y en eso, la empresa GH Electrotermia, con sede en Valencia, es especialista. Sin embargo, los métodos artesanales que se utilizan en la fabricación de estas piezas chocan de frente con las necesidades de escalabilidad y productividad. La respuesta la han encontrado con Aidimme, el centro tecnológico metalmecánico y de la madera, en la fabricación aditiva. Juntos han ideado el primer sistema de impresión 3D de cobre puro a escala industrial.

En 1985, GH Electrotermia ya creó su propio departamento de I+D. Un año después, lanzó el primer generador a transistores del mundo. Hoy, da empleo a 150 personas (el 70% ingenieros) y factura más de 50 millones de euros. En diciembre de 2016, el 100% de la empresa fue adquirido por el grupo norteamericano ParkOhio. Todo ello, gracias a los inductores. Estas piezas son las encargadas de generar un campo magnético que se utiliza para calentar piezas industriales que después se usan, por ejemplo, en el motor de un coche. ¿Para qué necesitan calor? «Hay que templarlas para darles mayor dureza, si no, con la fricción del uso acabarían rompiéndose», explica el CEO, Vicente Juan.

El principal problema de estos inductores es que se someten a un desgaste muy fuerte. Como sus componentes están soldados entre sí, cada vez que se enfrían y calientan, estas juntas van rompiéndose. ¿El resultado? Su ciclo de vida es corto y para crear el repuesto, al hacerse de forma tan manual, es complicado que sea exactamente igual que el anterior.

GH Electrotermia lleva tiempo buscando una alternativa. Hace unos años, probó con la microfusión, la misma técnica que se usa en joyería. Aquí se utilizaba un molde cerámico en el que se introducía una aleación de plata. Pero presentaba dos desventajas: el coste del material y la porosidad de la pieza final. «El agua traspasaba su interior», indica el director técnico, Pedro Moratalla.

La empresa necesitaba un sistema que garantizase la repetitividad de producción y la durabilidad de los inductores. La fabricación aditiva se presentó entonces como una posibilidad, pero ellos no tenían el conocimiento de la tecnología. Decidieron, pues, aliarse con un experto en la materia. Y lo encontraron cerca de casa, en Aidimme.

Pero en el mercado no había nada con cobre, que presenta la suficiente conductividad eléctrica para los inductores y resulta más económico que la plata. Así que el instituto tuvo que desarrollar una solución propia. Tres años más tarde, GH Electrotermia y Aidimme son los únicos capaces de imprimir cobre puro en 3D a nivel industrial. Una técnica de la que ya se está beneficiando Renault, en Valladolid, Scania, en Suecia, Volvo Skoda.

La máquina en cuestión no es una impresora 3D al uso, con un cabezal que va depositando el material; sino que encaja en el campo de la fusión de lecho de polvo (EBM). Aquí el polvo de cobre se coloca en contenedores que lo suministran a la máquina. El material se reparte en una capa uniforme de 60 micras de grosor. «Entonces se calienta para conducir el calor a todo el lecho y que las partículas estén más receptivas», explica el responsable de I+D y mercados estratégicos de Aidimme, Luis Portolés. Después comienza la fase de fusión, donde el haz de electrones funde el polvo de cobre que se quiere solidificar. Básicamente se reduce a repartir material, calentar y fundir. Así, capa por capa, hasta obtener la geometría completa.

El equipo es capaz de fabricar entre 12 y 16 bovinas en cada tirada. «No tiene sentido hacer una sola pieza por producción», señala el responsable de nuevos procesos de fabricación de Aidimme, José Ramón Blasco. «No hay nadie que pueda hacerlo así, industrialmente», añade. Uno de los grandes logros de esta colaboración instituto-empresa ha sido eliminar los problemas de porosidad. Los inductores están diseñados con canales por dentro para que pase el agua cuando se enfrían. Los investigadores han conseguido eliminar esos poros a pesar de la delgadez de las paredes de la pieza.

Y, todo ello, ¿para qué? Las ventajas de la nueva tecnología son muchas. Una es la productividad. «Somos capaces de fabricar entre 16 y 24 piezas por semana», dice Blasco. Además, con la impresión 3D, al eliminar las soldaduras, aumenta el ciclo de vida de los inductores. «Como mínimo, se duplica, pero en algunos casos hasta se triplica», afirma el CEO de GH Electrotermia. Sin olvidar la personalización de los productos, ya no sólo de los inductores, que se pueden adaptar a las piezas que se van a inducir, sino de las propias piezas, que ya no están limitadas por las posibilidades de los inductores. Y, por último, el coste. «Cuando ya tienes el proceso industrializado, el coste es menor», agrega Moratalla.

Origen: La empresa que logra imprimir en 3D el cobre a escala industrial.

Depuración de aguas contaminadas combinando la impresión 3D y la energía del sol

Depuración de aguas contaminadas combinando la impresión 3D y la energía del sol - impresoras 3D

Depuración de aguas contaminadas combinando la impresión 3D y la energía del sol.

Redacción: Martes, 13 Junio 2017.

Equipos de investigación de la Universidad de La Laguna (ULL, España) han combinado estructuras impresas en 3D con el efecto de la energía del sol para la depuración de aguas contaminadas, según informa el centro universitario en su sitio web oficial.

El agua limpia es un objeto indispensable para la salud humana pero la realidad demuestra que se está muy lejos de conseguir este bienestar para toda la humanidad. Más de 1.500 millones de personas carecen de abastecimiento de agua básica y se estima, además, que cada año mueren en el mundo más de 4 millones de personas, la mitad menores de 5 años, como consecuencia de enfermedades relacionadas con el mal de estado del agua, como el cólera, diarrea y fiebre tifoidea. Por ello, es esencial encontrar nuevos métodos para purificar aguas que sena asequibles, como el que acaba de ser desarrollado en la Universidad de La Laguna.

Grupos de investigación de la institución académica han conseguido fabricar, mediante la tecnología de impresión 3D cerámica, pequeñas estructuras de apenas 5 mm de grosor que permiten purificar aguas contaminadas utilizando sólo la energía del sol. Generalmente el uso de las depuradoras permite eliminar la mayoría de los desechos en el agua antes de verterla en ríos, lagos o mares, pero esto sólo ocurre en países desarrollados. Sin embargo, en países en vías de desarrollo el 90% de estas aguas se vierten directamente sin depurar.

Existen diferentes métodos para purificar aguas contaminadas, algunos de los más modernos utilizan filtros muy eficientes pero que requieren electricidad que es un recurso escaso en los países pobres, mientras que los que no requieren electricidad son caros de fabricar. Todo ello hace que obtener agua limpia sea prácticamente inaccesible en comunidades pobres.

Por ello, el uso de los dispositivos creados en la ULL es ideal para zonas deprimidas con aguas contaminadas, en donde el sol sea un recurso abundante, ya que el coste de estas unidades 3D se sitúa en unos 10 céntimos de euro. De momento en los primeros ensayos se ha conseguido eliminar más del 50% de contaminantes en sólo 1 hora de exposición solar.

Estas microestructuras están activadas con diversas nanopartículas que mejoran sus funcionalidades de partida. Por un lado, se han utilizado nanopartículas de sílica y alúmina que favorecen que estas estructuras sean mecánicamente estables en el agua pero además les dan resistencia hasta los 1.200o, con lo cual también pueden dedicarse a la purificación de contaminantes gaseosos a temperaturas elevadas si fuera necesario. Por otro lado, se han empleado nanopartículas de un fotocatalizador adecuado que elimina eficientemente los compuestos tóxicos mediante la energía del sol, a través de un proceso denominado oxidación fotocatalítica.

Dicho proceso consiste en la destrucción de los contaminantes mediante el empleo de catalizadores adecuados y radiación solar con el objeto de formar radicales hidroxilo, los cuales posteriormente tendrán un efecto oxidante (entre otros) sobre los contaminantes químicos.

Esta línea de investigación está dirigida por los grupos de “Fotoquímica Aplicada” y “Nano y Microingeniería de Materiales” coordinados por Pedro Esparza y Juan Carlos Ruiz-Morales, respectivamente, del Departamento de Química de la ULL. Este trabajo también forma parte de la tesis de la doctoranda Lorena Hernández Afonso y ha contado con la participación de Ricardo Fernández y Selene Díaz, del grupo de “Nano y Microingeniería de Materiales” de la ULL; Emma Borges del área de Ingeniería Química y la empresa PRINT3D SOLUTIONS.

Origen: Depuración de aguas contaminadas combinando la impresión 3D y la energía del sol

Imagen en 3D de los pies con unas simples fotos del teléfono móvil 

Imagen en 3D de los pies con unas simples fotos del teléfono móvil - impresoras 3D

Imagen en 3D de los pies con unas simples fotos del teléfono móvil.

Redacción: Martes, 13 Junio 2017

El Instituto de Biomecánica (IBV) de Valencia (España) ha desarrollado una tecnología pionera que permite capturar la forma 3D del pie con tan solo 3 fotos obtenidas con cualquier teléfono móvil inteligente o “smartphone”. De esta forma ya es posible obtener las dimensiones del pie desde cualquier lugar.

Esta tecnología, además, derriba las barreras que existían para lograr la digitalización de los pies y su uso relacionado con las compras a través de internet: facilita la selección de talla, la prueba virtual de calzado y permite también el desarrollo de nuevos negocios basados en la personalización del producto.

Según explica el Director de Innovación en Indumentaria del IBV, Juan Carlos González, “hemos desarrollado una app demo, 3D Avatar Feet/IBV para mostrar cómo funciona la tecnología del IBV, que permite obtener un modelo 3D de los pies utilizando un dispositivo al alcance de todo el mundo como es un smartphone. Sin duda, creemos que esta tecnología servirá de apoyo para el desarrollo de nuevos negocios basados en la antropometría del usuario”.

“Esta tecnología de escaneado 3D se basa en un algoritmo matemático de reconstrucción que encuentra la combinación óptima de parámetros de la forma del pie que mejor encaja con las siluetas extraídas de las tres fotos (lateral, de frente y media) tomadas por el usuario. Las fotos se envían a un servidor que lleva a cabo la reconstrucción 3D del pie. Así, en unos segundos podemos obtener un modelo 3D de nuestro pie y más de 20 medidas”, añade González.

El IBV ha desarrollado dos sistemas diferentes para obtener la reconstrucción del pie del usuario: la aplicación móvil 3D Avatar Feet/IBV y un escáner low cost para tiendas –DomeScan/IBV-.

3D Avatar. Feet/IBV: Aplicación para escanear la forma 3D del pie.

El IBV ha diseñado esta aplicación móvil de fácil uso. La obtención de datos se realiza a través de 3 fotos del pie colocado sobre un folio blanco (DIN A4 o US Letter). La app envía las imágenes a un servidor remoto donde se procesan los datos, “logrando que cualquier smartphone se convierta en un escáner 3D del pie gracias a la tecnología del IBV”.

DOMEscan/IBV: Sistema para la reconstrucción 3D del pie.

DomeScan/IBV es un escáner 3D de pies de bajo coste especialmente diseñado para el sector minorista. Fácil de usar, rápido y versátil, proporciona automáticamente un modelo 3D y más de veinte medidas de los pies.

Está equipado con una cámara cenital y dos espejos ubicados de tal manera que obtiene 3 vistas diferentes de los pies con tan solo una fotografía.

DOMEscan/IBV genera una reconstrucción digital 3D del pie y calcula en pocos segundos sus medidas. Es un escáner de bajo coste que utiliza una tecnología pionera en el campo de la digitalización de formas humanas, resultado de la intensa actividad de I+D llevada a cabo por el el Instituto de Biomecánica (IBV) en el campo de la Antropometría. Actualmente, más de 20 tiendas ya cuentan con este innovador escáner.

La venta de calzado por internet es uno de los acontecimientos más relevantes en este sector en los últimos años. Sin embargo, existen importantes barreras que están limitando su crecimiento, siendo una de las más importantes la incertidumbre en la selección de talla y las devoluciones de la compra debido a este hecho.

Mientras que la tasa de devolución media para el comercio electrónico es entre el 17% y el 25%, uno de cada tres pares de zapatos comprados online es devuelto por los usuarios, una de las tasas de devolución más altas en el caso del comercio electrónico.

Entre el 52% y el 65% de estas devoluciones están relacionadas con el ajuste inadecuado, lo que significa para las tiendas online muchos clientes insatisfechos, bajos índices de conversión debido a las oportunidades de ventas perdidas, así como tener que procesar todas esas devoluciones con el consiguiente coste de tiempo y dinero: Aproximadamente se devuelven 262 millones de pares de zapatos anualmente.

El IBV ha desarrollado estas tecnologías 3D para escanear los pies con el objetivo de resolver este problema e incluso fomentar nuevos modelos de negocio en línea basados, por ejemplo, en la personalización del calzado.

La trayectoria del IBV en antropometría le ha llevado a ser un referente en este campo a nivel mundial contando con un equipo multidisciplinar de expertos en ergonomía, antropometría, tecnología de escaneo 3D, visión artificial, estadística y diseño orientado por las personas.

En los últimos años, el Instituto de Biomecánica (IBV) ha consolidado una línea de I+D en antropometría y morfometría para el desarrollo de nuevos productos y servicios en diversos sectores, que ha generado bases de datos antropométricas de diferentes grupos de población.

Origen: Imagen en 3D de los pies con unas simples fotos del teléfono móvil.

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