La impresión 3D de metal materializa diseños complejos, haciéndolos lo suficientemente fuertes como para llevarlos al espacio
La impresión metálica en 3D puede producir las piezas más intrincadas de los cohetes, usando material resistente a la combustión. Aunque la impresión 3D no es nueva, ¿cómo ha avanzado la tecnología para afrontar las condiciones más extremas del espacio?
Del plástico al metal
Desde que aparecieron las primeras impresoras 3D en los años 80, sus aplicaciones no han dejado de crecer. Al principio, la tecnología era relativamente desconocida, según Live Science, pero ganó popularidad en el siglo XXI. En los primeros años de la impresión 3D, se empleaba principalmente para la creación rápida de prototipos y el filamento disponible se limitaba a los plásticos. Este material flexible es la opción más sencilla para la impresión 3D, ya que puede fundirse y moldearse fácilmente.
A temperatura ambiente, el metal no se presta naturalmente a ser impreso como un fluido. Sin embargo, esto es exactamente lo que permiten las máquinas actuales. Para hacer pequeñas formas en metal, la impresión 3D es un método mucho más rápido en comparación con el corte de metal. Este último es un proceso sustractivo, explica el libro Introducción a la ingeniería de plásticos (2018), que implica tallar en trozos de metal de forma aproximada, y puede ser extremadamente costoso y lento. En cambio, la impresión 3D es un proceso aditivo que se vale de dimensiones cuidadosamente seleccionadas para construir una pieza 3D capa por capa.
Algunos métodos de impresión de metales tienen más pasos que otros, según el método de impresión. La sinterización selectiva del metal imprime metal combinándolo con plástico. Esto hace que el proceso de impresión sea similar al de la impresión con plástico. La diferencia es que cuando se retira de la máquina, aún no es una pieza totalmente metálica. Otros pasos refuerzan la pieza impresa y eliminan el plástico no deseado.
Aplicación en el espacio
La impresión metálica es la preferida por muchos ingenieros encargados de fabricar componentes espaciales, como piezas metálicas para cohetes. Dado que los motores de los cohetes deben ser capaces de soportar temperaturas muy elevadas, a menudo se elige un polvo de superaleación de cobre Inconel. El Inconel es una clase distinta de superaleaciones reconocidas por su resistencia a la corrosión y la oxidación.
En lugar de incorporar plástico al filamento metálico, la impresión para aplicaciones espaciales se adapta mejor al Sinterizado Directo de Metales por Láser. Para producir piezas densas para cohetes, el polvo metálico suelto se coloca en capas. Entre cada capa que se coloca, se apunta un láser sobre el polvo metálico. El láser traza la forma precisa dictada por el archivo digital, fundiendo y uniendo el metal en el proceso. Esto se repite para cada capa, hasta que la forma metálica sólida se sumerge en el exceso de polvo metálico.
Pronto, la impresión metálica en 3D podría llevarse a cabo en el espacio para crear herramientas, en lugar de enviar el equipo en un cohete. Esto reduciría el tiempo que se tarda en recibir las piezas de repuesto para las reparaciones, así como el coste de volarlas desde la Tierra hasta la Estación Espacial Internacional (ISS).
La NASA está financiando actualmente la investigación sobre la impresión metálica en 3D en condiciones de baja gravedad. En función del éxito de la fabricación en el espacio, el futuro podría incluir la impresión de una base en la Luna.
¿Qué será lo próximo para la impresión 3D de metales en el espacio? Se puede leer sobre la progresión hacia la impresión 3D autónoma en el espacio en este artículo de la NASA (https://www.nasa.gov/feature/nasa-small-business-advance-autonomous-metal-3d-printing-in-space). O bien, conocer más sobre cómo la impresión 3D puede ayudar a la investigación en la Estación Espacial en: https://www.nasa.gov/mission_pages/station/research/news/3d-printing-in-space-long-duration-spaceflight-applications.
Fte. Space.com
