El jueves 27 de abril se llevó a cabo el seminario “Impresión 3D para sistemas de alta frecuencia y aeroespacial”, actividad organizada por la Escuela de Ingeniería Eléctrica, y donde participó la académica de la Escuela de Ingeniería Química, Dra. Dreidy Vásquez.

La actividad estuvo a cargo del profesor de la Escuela de Ingeniería Eléctrica, Dr. Francisco Pizarro, y contó con la participación de SpaceWave 3D, grupo de investigación en 3D para aplicaciones aeroespaciales de alta frecuencia, conformado por un equipo interdisciplinario de académicos e investigadores de otras universidades de Chile y el mundo.

Durante el seminario, la Dra. Vásquez, se refirió a “La Fabricación de Esferas de PLA- BATIO₃ por emulsión-evaporación por solvente, para su utilización en impresión 3D”, donde destacó la irrupción de la impresión 3D en diversas áreas, como en la industria automotriz, en la aeronáutica, en la medicina, entre otras.

Ya que su investigación se basa en el desarrollo de materiales para la impresión 3D de dispositivos de alta frecuencia, destacó que para la fabricación de antenas de bajo costo sería necesaria la impresión a base de filamentos, las que debieran desarrollarse con materiales compuestos de base polímeros reforzado con materiales metálicos y cerámicos, ya que la impresión directa de metales y cerámicas requiere de láser de alta potencia, que son muy costosos. Sin embargo, si se desea incluir una alta carga partículas cerámicas y metálicas, se hace más complicado desarrollar filamentos por su fragilidad, a diferencia de los pellets que permiten mayor flexibilidad.

De esta forma, para llevar a cabo su investigación, la académica ha venido trabajando en el desarrollo de pellets compuestos (a base de materiales metálicos y cerámicos), los que reducirían los costos y cantidad de material para la impresión.

“Se nos ocurrió fabricar pellets, y así saltarnos el paso de producir filamentos y, de este modo, aumentar la cantidad de metales y cerámicas sin tener la fragilidad en el filamento. Durante el post proceso eliminamos el polímero, que solo sirve de guía para imprimir. Luego, por sinterización (cocción) hicimos que las partículas se unieran para dar la estabilidad final a la pieza impresa ”, explicó la Dra. Vásquez.

Para hacer estas mezclas de polímero-cerámico, la investigadora y sus colaboradores tuvieron que buscar una metodología nueva que permitiera desarrollar pellets en forma de esferas, las que son aptas para la impresión 3D.

“Agregamos nuestras partículas de cerámicas para homogeneizarlas con el polímero. Lo importante es que estas partículas estuvieran mejor distribuidas en la superficie para que en la pieza de impresión también quedaran bien distribuidas”, comenta.

Ella y su equipo realizaron una caracterización térmica para determinar la temperatura de fusión y degradación “Fue necesario entender parámetros de impresión, más aún de impresión de pellets, ya que, por ejemplo, la boquilla de la impresora tiene un tamaño mayor. En general fue un trabajo en conjunto, estresante pero muy divertido”, concluyó.

Cabe destacar que esta investigación forma parte de los proyectos multidisciplinarios “Súmate a innovar 19 SN- 123636”, “DI en Investigación Innovadora Interdisciplinaria 2021 N° 039.415/2021”, FOVI 1210032 “Producción de biopolímeros a partir de residuos urbanos”,  y del proyecto FONDEF I + D 2022, N° ID22I10041, que tiene por título: “Desarrollo de materiales compuestos base polímero con nanopartículas metálicas y/o cerámicas para la fabricación de antenas de telecomunicaciones por impresión 3D”,  y en el cual participó también el profesor Pizarro, los ingenieros Daniela Tapia y Rodrigo Ruz, además de un grupo interdisciplinario de investigadores de la Facultad de Ingeniería y la empresa Ocular 3D.