La fabricación 3D se adentra en mundos diminutos extremadamente complejos

Amaya Quincoces Riesco

Madrid, 18 abr.- La fabricación 3D ha revolucionado la forma de producir al sustituir los tradicionales métodos sustractivos y los moldes por la adición de capas, y se adentra en mundos diminutos muy complejos con un manejo cada vez más preciso de materiales de propiedades metalúrgicas enormemente complicadas.

Esto esta abriendo la puerta a enormes avances en ámbitos como la tecnología médica por imagen en donde se requieren estructuras de muy pequeñas dimensiones y elevada complejidad capaces de resistir condiciones extremas, en este caso la absorción de rayos X sin perder ninguna de sus propiedades físicas o químicas.

El centro tecnológico vasco IK4-Lortek acaba de ser seleccionado como uno de los diez finalistas a nivel mundial de una iniciativa impulsada por General Electric (GE) sobre fabricación aditiva de alta precisión mediante impresión 3D, una tendencia tecnológica incipiente pero muy prometedora.

Los investigadores de IK4-Lortek han sido capaces de fabricar de forma aditiva, es decir, mediante superposición de finísimas capas de material hasta producir el prototipo correspondiente, estructuras de imagen médica diminutas a partir de un metal con propiedades extremadamente complejas como es el tungsteno, también conocido como wolframio.

Este material, muy escaso en la corteza terrestre, aunque muy estratégico para los gobiernos, dado que entre sus usos destaca el relacionado con la tecnología militar, tiene el punto de fusión más alto de entre todos los metales, entorno a los 3.400 grados centígrados.

Eso hace que se utilice también para fabricar componentes para hornos de alta temperatura, piezas para lámparas, estructuras para uso en tecnología médica, así como la fabricación de herramientas de corte.

La iniciativa de GE, en su apuesta por esta prometedora tecnología, exigía fabricar con este material una estructura del tamaño aproximado de una falange de dedo.

Además, en su interior se debían incluir cuatro rejillas, cada una de ellas compuesta de dieciséis celdas, y con unas paredes finísimas de entre 100 y 200 micras, es decir, con un espesor similar al de un folio, ha explicado a Efefuturo, Luis Carlos Ardila, coordinador del proyecto de fabricación en 3D del centro IK4-Lortek seleccionado por GE, cuyos ganadores se conocerán a finales de este mes.

Uno de los requisitos que se exigía en la iniciativa era fabricar en 3D con tungsteno una serie de componentes muy pequeños y otras estructuras de tecnología de imagen médica que absorben radiaciones.

Esto suponía "un enorme reto", no sólo por el diminuto tamaño de los prototipos que tenían que ser desarrollados en 3D sino también por la complejidad metalúrgica que entraña procesar un material refractario como el tungsteno para su fundición.

La fabricación en 3D tiene la ventaja de que ahorra grandes costes a las empresas cuando se trata de producir piezas muy limitadas y específicas ya que evita tener que fabricar un molde, y se esta utilizando para sectores de lo más diverso, desde la medicina, hasta la fabricación de piezas aeroespaciales, la automoción y en general en toda la industria.

La fabricación aditiva, que abarca diferentes tipos de tecnologías, se dio a conocer hace casi tres décadas; no obstante, su aplicación con materiales metálicos es relativamente reciente, alrededor de 15 años, aunque en los últimos cinco se ha acentuado drásticamente su utilización y es previsible que se multiplique en el futuro.

Hace apenas un año sorprendió a la opinión pública la producción de una pistola en 3D, y recientemente se ha realizado un cráneo con fabricación aditiva, pero también se ha recurrido a esta tecnología en el caso de alimentos y otras muchas cosas.

En el ámbito de los materiales se viene trabajando estos últimos años con aleaciones de titanio y cobalto-cromo, materiales muy distintos al tungsteno y que además son biocompatibles.

Eso hace que también se use para piezas médicas como prótesis ortopédicas personalizadas, ahora tan de moda (cabezas de fémur, implantes de cráneo, guías quirúrgicas y otros muchos), y en el área dental, donde también proliferan implantes, coronas y puentes odontológicos personalizados fabricados principalmente con acero inoxidable y cobaltocromo.

En el área de ingeniería de tejidos, se usa para la fabricación de estructuras reticulares o scaffolds, que se emplean, entre otras aplicaciones para corporectomia cervical, como es el caso de los espaciadores de la columna vertebral, donde se exige elevada precisión dimensional, rigidez y sobre todo osteintegración de los materiales con el cuerpo humano.