Manufactura Aditiva del Laboratorio de Materiales Cerámicos

Abstract

El grupo de investigación del Laboratorio de Materiales Cerámicos de la Facultad de Química de la Universidad Nacional Autónoma de México, se ha centrado en la investigación y desarrollo de pigmentos cerámicos con propiedades luminiscentes y magnéticas; nanocompuestos de arcillas con hierro magnético para la remediación de suelos y lagos contaminados; geopolímeros para la industria de la construcción en sustitución del cemento Portland y los biomateriales cerámico-polímero, entre otros muchos. Hace cuatro años, se inició la síntesis de biomateriales por impresión 3D en el desarrollo de andamios para aplicaciones médicas en sustitución y reemplazo óseo. Por lo que la fabricación aditiva se convirtió en eje de crecimiento, limitada por la pandemia. Se inicia una nueva fase de investigación, con el fin de ampliar la impresión por inyección de pastas cerámicas. De esta forma, se continúa la labor principal de la Universidad, de formar a los profesionistas a través de la exploración de las tecnologías avanzadas, entre la que destaca la fabricación aditiva y su potencial de investigación y producción, dentro de la llamada industria 4.0. El servicio social se centró en implementar la sección de impresión 3D en el Laboratorio de Materiales Cerámicos. Con el propósito de realizar tareas de investigación y docencia, que apoyen los proyectos de investigación en el futuro con esta tecnología. La fabricación aditiva por impresión 3D permite la elaboración de materiales cerámicos, poliméricos y materiales compuestos, con precisión y complejidad geométrica sin precedentes; abre el camino a funcionalidades nuevas para aplicaciones en la industria y la academia. Durante el servicio se utilizó la impresión 3D por deposición fundida con con los polímeros PLA y ABS, base en la preparación de materiales compuestos cerámicos/polímeros para su impresión. En las pastas cerámicas se buscó la impresión con la técnica de extrusión, se estudiaron los parámetros para una preparación de la suspensión estable y libre de aglomerados, como fue la carga y el tamaño de partícula, así mismo, los aditivos como fueron los dispersantes y los aglutinantes. De forma similar, los parámetros de procesamiento fueron considerados, por su influencia en la calidad de fabricación, incluida la altura de la capa, el diámetro de la boquilla, el flujo y la velocidad de impresión.