La impresión 3D de metalales abre el camino para la próxima revolución metalúrgica. Ya está al alcance de todos la manufactura aditiva con polímeros y ahora Argentina también se suma al selecto grupo de países con impresora 3D de metales. El equipo estará en Rafaela y un grupo de investigación del Conicet trabajará en busca de innovación en la ciencia de los materiales. Obtener estructuras internas nuevas y complejas con propiedades diferentes es el desafío, analizar si se pueden lograr estructuras de mejor resistencia o mejores propiedades que las convencionales.
La impresora 3D de metales _se trata de un equipo alemán de última generación_ se encuentra en el Centro Tecnológico Centec de Rafaela que impulsó la Agencia de Desarrollo Acdicar y su puesta en marcha cuenta con el apoyo de la Universidad Nacional de Rafaela (UNRaf), el Instituto Nacional de Tecnología Industrial (Inti Rafaela) y el Conicet. Martina Avalos, investigadora del Conicet del área de física y micromecánica de materiales heterogéneos del Instituto de Física de Rosario (Ifir) será la encargada de coordinar las acciones de investigación.
En diciembre pasado se concretó la firma del convenio entre la Agencia de Desarrollo Acdicar y el Conicet con el fin de trabajar en la creación de nuevas líneas de investigación en tecnología y ciencia de materiales a partir del uso de tecnología de fabricación 3D en metales.
La fabricación aditiva es un concepto de producción a través del cual el material (polímeros o metales) es depositado capa a capa de manera controlada allí donde es necesario. Con esta técnica, que comúnmente se conoce como impresión 3D, se producen formas geométricas personalizadas según las necesidades de cada pieza y de acuerdo a funcionalidad y requisitos de características mecánicas y de forma.
Avalos destacó que existe "una oportunidad única de hacer innovación en ciencias de los materiales" gracias a la manufactura aditiva. En ese sentido, puntualizó que la impresión 3D con polímeros "funciona muy bien" y subrayó que "en metales será una revolución" ya que las piezas que se pueden crear no necesitan soldaduras.
"Es un cambio para el que hay que prepararse", indicó Avalos al tiempo que contó que por el momento se están produciendo impresiones en metales de piezas pequeñas y fundamentalmente en aluminio, aleaciones de titanio, aceros inoxidables, nickel y cromo y cobalto.
El desafío que está en marcha tiene que ver con diseñar tratamientos térmicos para esas piezas, para asegurar su durabilidad. "Tenemos la forma pero no las propiedades del material", apuntó Avalos.
"Es importante que haya este tipo de equipamientos vinculados a lo académico que es lo que permite hacer investigación y dar respuestas. Hasta México hay una cantidad razonable de impresoras 3D de metales, pero de México para abajo no hay ninguna excepto en San Pablo que era con la que hasta ahora teníamos algún tipo de vinculación", relató la investigadora, quien subrayó que esta tecnología se presenta "como la próxima revolución metalúrgica".
La referente del Ifir contó que de una pieza metálica se busca que tenga una forma y una propiedad. Las propiedades se la da su constitución interna y hasta el momento se conoce como dar determinadas propiedades trabajando esa estructura interna del material con tratamientos térmicos, procesos termomecánicos, etc. En cambio, la manufactura aditiva permite obtener la pieza con la misma forma pero la manera de obtenerla es totalmente distinta, se van adicionando capas de metal y esas capas se van enfriando, cuando se coloca la segunda se vuelve a calentar, pero a una menor temperatura y cada vez que se ponen capas hay procesos de enfriamiento y calentamiento que producen otra estructura totalmente distinta, cuyas propiedades en muchos casos no son conocidas, explicó.
"Uno podría pensar en obtener una pieza con una forma y hacer tratamientos posteriores hasta lograr que tenga las propiedades mecánicas que tenía la pieza que intento reemplazar. El mismo material pero con una estructura interna diferente. Al obtener estructuras internas nuevas y tan complejas uno podría tratar de entender cuales son las propiedades de esas estructuras. A lo mejor encontramos estructuras de mejor resistencia o mejores propiedades que las convencionales", relató Avalos, quien está sumamente feliz porque estos son temas de estudio hoy y con la llegada del equipo de impresión aditiva de metales Argentina "no va a ir a la cola" sino que estará haciendo investigación de vanguardia.
La investigadora también dijo que se podría avanzar sobre la constitución de los polvos de metales con los cuales se generan las piezas. "Las tecnologías más comunes trabajan sobre polvo de metales, que se van depositando sobre una cama, después un láser produce un proceso de microfusión, se agrega otra capa de polvo. Se podría trabajar sobre cuáles tiene que ser las propiedades de esos polvos, qué hasta ahora se compran, son comerciales pero si se desarrolla una aleación nueva hay toda una línea de estudio sobre esos polvos muy interesante", señaló.
La importancia de posicionar al país en el estudio de nuevos materiales es algo estratégico. La investigadora consideró que Argentina pueda competir en cantidad, donde países como China ganan por goleada, pero si se puede competir en desarrollos especiales. Por ejemplo, algún tipo de pieza de diseño con aplicaciones particulares. "Podemos competir sin inconveniente en esa área y para eso hace falta un recurso humano muy formado. Este tipo de trabajo donde esta el Inti, el Conicet, universidades y gente capacitada lo puede hacer posible", subrayó.
Avalos se mostró muy interesada en "la posibilidad de caracterizar aleaciones", después seguir con tratamientos térmicos que permitan modificar la microestructura y buscar propiedades nuevas. Pero las líneas de trabajo hay muchas, aseguró.
