Impresoras 3d

DSM, Royal HaskoningDHV y CEAD diseñan el primer puente ligero impreso en 3D del mundo.

Royal HaskoningDHV, una empresa de consultoría de ingeniería con sede en los Países Bajos, se ha asociado con la empresa mundial basada en la ciencia y productora de materiales DSM, y con el proveedor de impresoras 3D a gran escala CEAD para ayudar a construir un puente impreso en 3D. (etiqueta__1)

Las tres compañías holandesas anunciaron que a través de su asociación, han diseñado un puente peatonal ligero de polímero reforzado con fibras (FRP) construido usando impresión 3D y un material compuesto, supuestamente la primera estructura de su tipo. (etiqueta__1)

«La impresión en 3D ha evolucionado dramáticamente a lo largo de los años. Este prototipo de puente impreso en 3D demuestra los enormes avances que estamos haciendo y que transformarán el futuro de esta industria, no sólo acelerando la construcción, sino también haciendo que el proceso sea más eficiente en cuanto a costes y tiempo», comentó Maarten Logtenberg, director general de la CEAD. (etiqueta__1)

«Desarrollamos esta tecnología exactamente para estas aplicaciones industriales, haciéndolas más sostenibles y fáciles de fabricar.» (etiqueta__1)

Rendering of what the 3D printed bridge could look like. Image via DSM.Renderización de cómo podría ser el puente impreso en 3D. Imagen a través de DSM.

Puentes de impresión en 3D hacia el futuro

Los puentes de FRP ofrecen varias ventajas sobre sus homólogos de acero estándar. Además de tener una mayor expectativa de vida útil y menores costos de ciclo de vida, se dice que los puentes de FRP son ligeros, fuertes y duraderos y que requieren poco mantenimiento.

Royal HaskoningDHV solicitó los servicios de DSM y CEAD, ya que quería imbuir la construcción de puentes de FRP con su combinación de impresión en 3D, material, diseño generativo y experiencia en modelado predictivo para una mayor libertad de diseño. Las tecnologías permiten diseñar y construir el puente de manera eficiente utilizando piezas termoplásticas continuas de gran escala reforzadas con fibra, ya que sólo se utiliza la cantidad precisa de material necesario. La impresión en 3D contribuye a proporcionar un enfoque sostenible con menos desperdicio de material, así como un mejor rendimiento mecánico de los componentes del puente.

Close-up of the 3D printed FRP bridge. Photo via Royal HaskoningDHV.Primer plano del puente de FRP impreso en 3D. Foto a través de Royal HaskoningDHV.

Royal HaskoningDHV se encargó del diseño del puente, mientras que el CEAD está proporcionando la impresora 3D de compuestos a gran escala y DSM está entregando su material compuesto Arnite. El diseño del puente incluía sensores, lo que permitió a Royal HaskoningDHV crear un gemelo digital de la estructura. Mediante el uso de sensores, el mantenimiento del puente puede predecirse y optimizarse, lo que ayuda a garantizar su seguridad para los peatones y a prolongar su vida útil. Maurice Kardas, Gerente de Desarrollo Comercial de Royal HaskoningDHV, sugiere que los sensores también pueden dar lugar a nuevas funcionalidades, como la vigilancia del medio ambiente o el suministro de informes dinámicos en tiempo real sobre el estado del puente.

«Esta asociación está produciendo un cambio de paradigma en la forma en que pensamos sobre la forma y la función de los puentes en nuestra sociedad. Los puentes de fibra de vidrio ya son bien conocidos por tener una mayor expectativa de vida útil con menores costos de ciclo de vida en comparación con los puentes de acero. Lo que es nuevo aquí es el uso de una nueva tecnología de impresión en 3D, que nos permite imprimir a gran escala piezas termoplásticas continuas reforzadas con fibra», explicó Kardas.

El material Arnite de DSM es un PET termoplástico relleno de vidrio, que se combinó con fibras de vidrio continuas durante el proceso de impresión 3D de la CEAD. Arnite no sólo ofrece propiedades de alta resistencia, sino que también es un material reciclable, por lo que mejora la sostenibilidad y la versatilidad del diseño del puente. «El uso de un material como Arnite tiene enormes beneficios para la construcción de puentes. En lugar de utilizar materiales tradicionales como el acero o el hormigón, estos puentes pueden ser mucho más sostenibles y ofrecer una mayor flexibilidad en el diseño utilizando materiales reciclables», añadió Patrick Duis, Líder de Segmento de Fabricación de Aditivos de DSM.

«Sabemos que los diseños que antes se consideraban difíciles o imposibles de producir con otros métodos de fabricación ahora son posibles con la impresión en 3D, y estamos entusiasmados por desempeñar nuestro papel en esta asociación». (etiqueta__1)

Royal HaskoningDHV hablará en el Congreso IABSE 2019 que tendrá lugar del 4 al 6 de septiembre en la ciudad de Nueva York, donde la compañía compartirá sus conocimientos y los últimos avances en puentes de FRP impresos en 3D. (etiqueta__1)
Time-lapse of the bridge being 3D printed. Video via DSM.Lapso de tiempo del puente siendo impreso en 3D. Vídeo a través de DSM.

CEAD Fabricación de Aditivos de Fibra Continua

La impresión en 3D de fibra continua ha estado disponible comercialmente desde 2015, con el lanzamiento del Markforged Mark One. La CEAD reveló que estaba desarrollando su propia máquina de Fabricación de Aditivos de Fibra Continua (CFAM) para aplicaciones industriales en abril de 2018.

Más tarde, en noviembre, la compañía lanzó oficialmente el sistema CFAM con el apoyo de dos socios de la industria, la empresa de ingeniería marina Royal Roos, con sede en Rotterdam, y el especialista en refuerzo de fibra de vidrio Poly Products. (etiqueta__1)

Recientemente, en mayo de 2019, la CEAD y el DSM se asociaron por su cuenta. Ambas empresas están tratando de desarrollar nuevas materias primas, herramientas y aplicaciones de uso final, centrándose en particular en la fabricación de granulados fundidos (FGF), un tipo de extrusión de materiales. (etiqueta__1)

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