3DM Digital Manufacturing presenta tecnología láser que permite a los usuarios "apuntar a una determinada longitud de onda"

3DM Digital Manufacturing, desarrollador de impresoras 3D y fuentes de luz láser, ha presentado una nueva tecnología que permite a los usuarios ajustar su láser de impresión 3D de sinterización selectiva por láser (SLS) para trabajar con un material o aplicación específica.

En comparación con los haces de CO2 o de fibra, se dice que el láser personalizable de 3DM produce piezas de mayor resolución con propiedades mecánicas mejoradas en plazos de entrega reducidos. Habiendo optimizado completamente su tecnología en entornos de I+D, la empresa ahora se está preparando para llevarla al mercado mediante el lanzamiento de sus propias máquinas. Una vez lanzados, se espera que faciliten diversos casos de uso de impresión 3D donde la personalización es clave.

"Lo que nos hace únicos es que fabricamos nuestros propios láseres", explica Ido Eylon, director ejecutivo de 3DM Digital Manufacturing. “No utilizamos láseres de CO2 ni de fibra ni nada por el estilo; en realidad producimos nuestros propios láseres que permiten a los usuarios apuntar a una determinada longitud de onda que mejor se adapta a su material plástico. Esa es la diferencia en el núcleo de nuestra tecnología”.

Innovación láser SLS en 3DM

Si bien 3DM se fundó nominalmente en Israel en 2016, las raíces de su tecnología se remontan mucho más atrás, con su accionista mayoritario, el Dr. Daniel Majer. Graduado del Instituto Weizmann de Ciencias, el fundador de 3DM ha dedicado 30 años a la investigación y el desarrollo de piezas electroópticas, al mismo tiempo que se dedicaba al desarrollo de láser y pasó casi una década trabajando en la impresión 3D.

Basándose en la investigación de Majer, 3DM ha desarrollado un láser listo para el mercado que permite fundir polvos de polímeros a velocidades hasta diez veces más rápidas que las tecnologías de impresión existentes. Es más, se dice que la tecnología es capaz de convertir termoplásticos en piezas con una resolución mucho mejor que la de las principales impresoras actuales, de una manera que podría abrir nuevos mercados a la impresión 3D industrial.

En particular, 3DM cree que la impresión 3D puede ocupar una mayor proporción de un mercado mundial de fabricación de polímeros que en 2019 estaba valorado en 570 mil millones de dólares. Si bien la "innovación tecnológica insuficiente" limitó la impresión industrial 3D a "sólo un pequeño porcentaje de este mercado", la empresa dice que el bajo costo y la alta escalabilidad de su tecnología tienen el potencial de cambiar esto.

Aunque 3DM comenzó inicialmente como una empresa incubadora de Terralab Ventures, que todavía posee alrededor del 23% de sus acciones, desde entonces se escindió y se hizo pública en la Bolsa de Tel Aviv. El acuerdo, que cerró la oferta pública inicial de la empresa en junio de 2021, generó alrededor de 13 millones de dólares, financiación que está destinando al lanzamiento de sus primeros productos comerciales.

¿Cómo funciona la tecnología 3DM?

Entonces, ¿en qué se diferencia exactamente el láser patentado de 3DM de otros en el mercado? Bueno, la fuente de luz en sí está formada esencialmente por un conjunto de pequeños láseres en cascada cuántica (QCL) que son más pequeños que un grano de arroz. Cada uno de ellos emite unos pocos vatios de energía, cuya longitud de onda se puede personalizar para adaptarse a un material determinado y a la forma en que están dispuestas las capas de las piezas.

A diferencia de los láseres de CO2 convencionales, que se fijan en una determinada longitud de onda, 3DM afirma que su tecnología permite una absorción del láser más eficiente (y potencialmente mucho más rápida). La empresa también señala que su láser produce piezas con un nivel muy alto de acabado superficial y que su flexibilidad de longitud de onda prevista lo hace compatible con una gama más amplia de materiales.

Básicamente, 3DM ha convertido sus láseres en un producto comercializable al fijarlos a un conjunto compuesto por un mecanismo de enfriamiento, un controlador y una lente para formar un módulo láser. Luego, algunos de ellos se pueden combinar en una unidad de haz, capaz de crear el primer punto de múltiples longitudes de onda en un polvo determinado durante la impresión 3D y permitir la escritura de geometrías de piezas. A su vez, combina cuatro unidades de haz para crear un cabezal de impresión 3DM.

En su primera versión del producto, la empresa ha combinado cuatro cabezales de viga, utilizando un algoritmo de costura para garantizar que no haya espacios entre zonas. Dicho esto, la compañía dice que su enfoque es escalable, y que la introducción de más haces probablemente aumente la velocidad de impresión 3D. En pruebas realizadas por terceros, la tecnología incluso ha producido piezas con mejores propiedades mecánicas que las de otras impresoras SLS líderes.

En otros lugares, en comparación con los láseres de fibra más baratos, la tecnología de 3DM es capaz de alcanzar longitudes de onda más altas sin la necesidad de aditivos para garantizar la interacción del láser. De hecho, el láser de la empresa puede emitir en cualquier longitud de onda en el espectro IR medio, de una manera que lo hace capaz de igualar las propiedades de absorción de cualquier termoplástico y permite a los adoptantes seleccionar la materia prima más económica para un caso de uso determinado.

La próxima oferta de mercado de 3DM

3DM ya ha integrado sus cabezales de impresión láser en prototipos de sistemas de investigación y desarrollo de cuatro cabezales, y ahora se dice que su máquina de primera generación se está acercando a la "productización". Aunque las especificaciones exactas de estas máquinas no han sido públicas, se entiende que tienen cabezales de impresión montados en el techo de sus cámaras de construcción, en un diseño que hace que el enfriamiento sea más eficiente.

A medida que 3DM continúa iterando sobre su tecnología, su objetivo es identificar sus posibles beneficios de sostenibilidad y facilidad de posprocesamiento. En cuanto a las aplicaciones, la empresa ha verificado su capacidad para producir piezas a partir de materiales flexibles como plantillas, pero continúa viendo casos de uso de amplio alcance para sus láseres, particularmente en áreas donde se necesita personalización masiva y materiales especiales.

Se anima a aquellos que trabajan en materiales o procesos y que estén interesados ​​en colaborar en los beneficios del láser y el desarrollo de aplicaciones a ponerse en contacto con 3DM Digital Manufacturing aquí para obtener más información.

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La imagen destacada muestra el cabezal de impresión láser de 3DM Digital Manufacturing. Imagen vía 3DM Digital Manufacturing.

Paul es un licenciado en historia y periodismo y le apasiona encontrar las últimas novedades en noticias tecnológicas.