Investigadores de la Universidad de California (UC), Berkeley, desarrollan una impresora 3D que proyecta imágenes por TAC en un volumen rotativo de resina fotosensible, dando a lugar a la pieza impresa 3D deseada.
Este sistema utiliza la Litografía Axial Calculada (CAL) para obtener modelos 3D suaves, flexibles y más complejos.
En el trabajo de investigación publicado en Science, el equipo afirmó que la impresora 3D Replicator es un paso hacia la personalización masiva de objetos como prótesis y zapatillas deportivas.
“Este es el primer caso en el que no necesitamos construir piezas 3D personalizadas capa por capa”, dijo Brett
Kelly, co-primer autor del artículo.
“NUESTRO PROCESO NOS PERMITE CONSTRUIR COMPONENTES QUE RECUBREN OTROS OBJETOS SÓLIDOS PREEXISTENTES, LO QUE PERMITE LA FABRICACIÓN DE MATERIALES MÚLTIPLES. DESARROLLAMOS MODELOS PARA DESCRIBIR LA VELOCIDAD Y LAS CAPACIDADES DE RESOLUCIÓN
ESPACIAL”.
No más capas en impresión 3D
Las técnicas de impresión 3D basadas en la luz, es decir, el procesamiento digital de luz (DLP) y la estereolitografía (SLA), crean objetos en 3D capa por capa.
La desventaja de estos procesos, se trata de un efecto de “escalón de escalera” a lo largo de los bordes, según los investigadores. Además, pueden carecer de flexibilidad y complejidad debido a los soportes y deformaciones requeridos.
El replicador utiliza un líquido viscoso hecho de polímeros mezclados con moléculas fotosensibles y oxígeno disuelto.
Este material reacciona a un cierto umbral de luz de patrón. Esta luz se proyecta sobre un cilindro rotativo de líquido que luego se solidifica, formando la forma deseada.
“Básicamente, se trata de un videoproyector que se conecta a un PC proyectando una serie de imágenes computarizadas, mientras que un motor hace girar un cilindro que contiene resina de impresión 3D”, explicó Hayden Taylor, profesor asistente de ingeniería mecánica en la Universidad de California en Berkeley y autor principal de un artículo.
Modelo impreso en 3D con impresión 3D CAL (Litografía Calculada Axial).
Los investigadores afirmaron haber invertido el principio de las tomografías computarizadas, que proyectan rayos X u otros tipos de radiación electromagnética en el cuerpo humano desde diferentes ángulos.
Ventajas de la impresión 3D CAL
Esta nueva técnica casi no genera residuos de material y el material no curado es 100% reutilizable.
“Estamos tratando de crear un objeto en lugar de medirlo, pero en realidad gran parte de la teoría subyacente que nos permite hacer esto puede traducirse de la teoría que subyace en la tomografía computarizada”, agregó el profesor Taylor.
El replicador 3D imprimió un mango en el eje de un destornillador. Foto de Stephen McNally/UC Berkeley.
“La fabricación aditiva volumétrica mediante reconstrucción tomográfica” es co-autoría de Brett Kelly, Indrasen Bhattacharya, Hossein Heidari, Maxim Shusteff, Christopher M. Spadaccini y Hayden Taylor.
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