La EPI estudia cómo mejorar las piezas fabricadas con impresoras 3D

Era un hecho con el que se estaban encontrando quienes utilizan impresoras 3D. Los suministradores de filamentos plásticos, a partir de los cuales dar forma a un objeto imprimido en tres dimensiones, apuntaban unas resistencias del material que poco o nada tenían que ver con la de la pieza final. Tras casi dos años estudiando la influencia que determinados parámetros y variables de impresión tienen en el comportamiento de los productos fabricados mediante impresión 3D, investigadores de la Escuela Politécnica de Ingeniería (EPI) de Gijón han llegado a la conclusión de que aspectos como el tipo de material empleado -por ejemplo, nailon seco o húmedo-, la velocidad o la temperatura de impresión hacen variar la resistencia final de los objetos.

El proyecto, que lleva por título 'Estudio y optimización de la influencia de los parámetros de impresión en las propiedades mecánicas de materiales impresos con tecnología FFF', es fruto del trabajo del Grupo de Investigación en materiales poliméricos para la fabricación aditiva de la EPI. Están implicados en él el profesor Jaime Viña Olay, Miguel Alfonso Pablos, Antonio Argüelles Amado, Inés Fernández Pariente y Mario Ramos García. Según explicaron, debido a la reciente expansión de esta tecnología de impresión al material tratado, «no existen normas o estándares para la fabricación y ensayo de materiales impresos en 3D».

Los resultados de esta investigación permitirán conocer la influencia de cada parámetro para programar así el diseño más óptimo. En definitiva, encontrar la mejor impresión en 3D. Uno de sus autores, Miguel Alfonso Pablos, señala sus utilidades: «Al usuario medio le va a permitir fabricar objetos que tengan un uso práctico. Y, de cara a la ingeniería, nos va a permitir hacer simulaciones y saber qué comportamiento mecánico va a tener el material. Esto permite diseñar piezas para imprimir con tecnología 3D de modo que podremos desarrollar prototipos, como ya estamos haciendo en la Universidad, que puedan entrar a trabajar para lo que están diseñados».

Desde 2015

El profesor Jaime Viña, director del Departamento de Ciencia de los Materiales e Ingeniería Metalúrgica, explica que el proyecto comenzó a gestarse en 2015, cuando nació la idea de producir piezas funcionales con máquinas de fabricación aditiva FFF. Esta tecnología (Fused Filament Fabrication) consiste en la construcción de modelos en 3D mediante la deposición de sucesivas capas de plástico fundido sobre una base nivelada y generalmente calefactada. En la tecnología FFF la estrategia que sigue la impresora viene dada por «una configuración previa que realiza el usuario y que será determinante en el comportamiento mecánico de la pieza impresa», apunta Viña. Además, para obtener piezas funcionales es necesario utilizar un material base de altas propiedades, y para ello se trabaja con un filamento de nailon reforzado con fibra corta de carbono.

El procedimiento de estudio que están llevando a cabo en la EPI consiste en la impresión de probetas con distintas configuraciones y su posterior ensayo mecánico.

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