Cómo Henkel, Poly-Med y Fabulous han usado el Open Material Mode para producir lo imposible
Polvos de impresión 3D por sinterizado selectivo por láser (SLS) seguros para la alimentación. Polímeros aptos para implantes para la impresión 3D por estereolitografía (SLA). ¿Qué tienen en común estos materiales? Se han desarrollado en impresoras de Formlabs con el modo abierto Open Material Mode (OMM).
En octubre de 2024, Formlabs anunció un sistema de materiales abiertos con el lanzamiento del Open Material Mode, que ofrece a los usuarios expertos la posibilidad de imprimir con cualquier resina fotopolimerizable de 405 nm o polvo de 1064 nm en impresoras 3D de Formlabs. Desde entonces, cientos de empresas han contratado y usado el OMM para expandir sus capacidades de impresión. Son empresas tan variadas como organizaciones de investigación, fabricantes de materiales y compañías que buscan acceder a nuevos sectores.
Combinar el calentador, el mezclador y el sensor de nivel de las impresoras 3D de la serie Form 4 con el Open Material Mode da a los desarrolladores de materiales las herramientas que necesitan para crear materiales innovadores. Si incluimos los 10 nuevos parámetros que hemos añadido desde el lanzamiento de este sistema, las impresoras de Formlabs son una plataforma óptima para el desarrollo de materiales de vanguardia.
Tres empresas, Henkel, Poly-Med y Fabulous, han desarrollado materiales novedosos utilizando el OMM, revolucionando lo que se puede imprimir.
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Cómo Henkel lleva las resinas Loctite® 3D a la Form 4 con ajustes de impresión personalizados
"Formlabs ha construido un ecosistema que hace que la impresión con resina sea fácil y accesible. La gran demanda por parte de sus usuarios hizo que validar las resinas Loctite® 3D en la Form 4 fuera lógico. Actualmente, más de una decena de nuestros materiales cumplen los requisitos y ofrecen a los usuarios procesos de trabajo fiables de principio a fin".
Andrew Baggen, director de Desarrollo Empresarial e Impresión 3D en Norteamérica de Henkel
(Imagen: Henkel)
Henkel produce resinas de impresión 3D Loctite®, diseñadas para un amplio abanico de aplicaciones de uso final. El Open Material Mode hace que para Henkel sea más fácil y rápido desarrollar ajustes para sus resinas en la Form 4, lo que a su vez, permite a más clientes imprimir con resinas Loctite® 3D. Gracias al Open Material Mode, pudieron lanzar rápidamente configuraciones para más de 12 de sus resinas, que incluyen materiales tenaces, resistentes al calor y elastoméricos.
Con el Open Material Mode, Henkel pudo usar el Editor de ajustes de impresión para desarrollar los ajustes de impresión óptimos para cada resina en la Form 4, así como procesos de trabajo para su posacabado. Cada ajuste requiere una validación integral, desde la impresión hasta el posacabado, para garantizar resultados repetibles y fiables en cuanto al rendimiento mecánico, la precisión dimensional y la calidad de la superficie.
"El Open Material Mode nos da la flexibilidad de optimizar directamente los ajustes de impresión, con lo que se agiliza el desarrollo y la validación de los perfiles. Nos permite afinar el rendimiento mecánico, la precisión dimensional y la calidad de la superficie para que los clientes puedan obtener los mejores resultados posibles de las resinas Loctite®".
Dr. Daniel Rothfuss, director de Desarrollo de Productos e Ingeniería de Aplicaciones de Impresión 3D de Henkel
La gran potencia de exposición de la Form 4 permitió a Henkel desarrollar ajustes para resinas que con frecuencia solo pueden imprimirse en impresoras 3D industriales de 405 nm, ofreciendo a sus clientes una mayor variedad de opciones. El Open Material Mode y la Form 4 hacen que estas resinas de alto rendimiento sean más accesibles. Baggen añadió: "Ya estamos viendo aplicaciones innovadoras de los materiales con clientes como Air Down Gear Up y Forerunner 3D, que utilizan resinas Loctite® 3D para producir piezas funcionales de uso final".
Poly-Med: Impresión de polímeros para implantes en geometrías de alta precisión
Poly-Med, Inc., una organización de desarrollo y fabricación por contrato, desarrolla biomateriales como la resina Photoset® 023, un material diseñado para usarse en situaciones que no requieran soportar cargas y que necesitan un módulo bajo. Aaron Vaughn, director de Ingeniería de Materiales y Tecnología de Poly-Med, utiliza el Open Material Mode en impresoras 3D SLA de Formlabs para desarrollar biomateriales. Actualmente, el equipo de Poly-Med y él están finalizando un proyecto de viabilidad para un dispositivo médico reabsorbible, un producto sanitario implantable impreso en 3D con una estructura de celosía que puede utilizarse para producir injertos personalizados de tejidos blandos, matrices para heridas y matrices para quemaduras.
Un ejemplo de la resina Photoset® 023 de Poly-Med impresa en impresoras 3D de Formlabs. (Imagen: Poly-Med)
Al desarrollar esta resina, Poly-Med utilizó el Open Material Mode en las impresoras 3D Form 3 y Form 4. En particular, el calentador, las capacidades de aplastamiento y levantamiento y el control de la velocidad del mezclador de la Form 4 fueron características importantes que se tuvieron en cuenta durante el desarrollo.
"Al desarrollar materiales para aplicaciones biorreabsorbibles, quisimos excluir los disolventes y los monómeros reactivos que se suelen usar para reducir la viscosidad de una resina. El calentador de la impresora se convirtió en una característica fundamental para poder imprimir nuestras resinas biocompatibles reabsorbibles sin estos productos químicos. Además del calentador, queríamos que la impresora incluyera un limpiador que sirviera para mezclar los aditivos que incluyéramos en la resina".
Aaron Vaughn, director de Ingeniería de Materiales y Tecnología de Poly-Med
Con el control que proporciona PreForm mediante su Editor de ajustes de impresión, Vaughn podía controlar la exposición, la altura de capa, el calentamiento, el grosor de capa, los factores de corrección en XYZ y mucho más, desarrollando las configuraciones precisas necesarias para la impresión.
Desde la última vez que hablamos con Poly-Med, Vaughn nos dice: "hemos comprado dos impresoras Form 4 para satisfacer la demanda de nuestros proyectos de impresión actuales. Estas dos impresoras Form 4 han agilizado nuestros procesos y nuestro desarrollo de productos".
Fabulous ofrece un polvo de impresión SLS seguro para la alimentación
"El Open Material Mode y la Fuse 1+ 30W han cambiado nuestra forma de afrontar el desarrollo de materiales. Gracias a esta plataforma abierta, validamos nuestro producto DETECT en un tiempo récord y proporcionamos a nuestros clientes una solución industrial fiable, sin las limitaciones de los sistemas tradicionales".
Arnault Coulet, CEO y fundador de Fabulous
Fabulous, una empresa especializada en materiales para SLS de gama alta, diseñó y validó su polvo de PA11 DETECT en la Fuse 1+ 30W. Fabulous es conocida por ser la primera empresa en desarrollar materiales patentados que cumplen la normativa sobre contacto con alimentos para tecnologías de impresión con lecho de polvo. Estos materiales también ofrecen capacidades de detección esenciales para la seguridad en las cadenas de producción alimentarias y farmacéuticas: una detección óptica con un indicador de seguridad azul dentro de la masa del material y detección de metales mediante un material polimérico compuesto con magnetita. El material DETECT se ha desarrollado a partir de PA11 de base biológica, lo que le da las certificaciones más exigentes para el contacto con alimentos. La accesibilidad del ecosistema de la serie Fuse hizo posible que Fabulous validara un material especializado como DETECT sin tener que recurrir a costosos sistemas SLS de gama alta.
Muestra de DETECT que ilustra los requisitos de seguridad del sector alimentario: detección óptica azul combinada con detección de metales magnetizables.
Al validar su polvo de impresión, Fabulous ha conseguido que el material tenga propiedades mecánicas isotrópicas. Además, gracias al Open Material Mode y a la fiabilidad del ecosistema Fuse, Fabulous confirmó la validez de DETECT con ensayos de migración acordes a las normas EU 1935-2004 / 10-2011 y FDA CFR 21, realizando las pruebas con piezas impresas sacadas directamente de la Fuse 1+ 30W.
El extrusor de hielo impreso en la Fuse 1+ 30W con DETECT se utiliza ahora en la producción, sustituyendo a piezas mecanizadas y moldeadas de forma tradicional. Esta pieza muestra el acabado de la superficie, la complejidad geométrica y la aplicabilidad industrial de las piezas en el sector alimentario y el sector farmacéutico. (Imagen: Fabulous)
Fabulous proporciona un archivo FPS listo para usar que se puede cargar en PreForm. También hay disponible una guía del usuario detallada para imprimir con DETECT en la Fuse 1+ 30W, que incluye los ajustes recomendados y los protocolos de posacabado.
Una pieza antes (a la izquierda) y después (a la derecha) de pasar por la Fuse Blast. (Imagen: Fabulous)
La Fuse Blast es una solución de limpieza y pulido totalmente automatizada para conseguir piezas con un acabado de la superficie semibrillante. (Imagen: Fabulous)
Imprimir con DETECT en la Fuse 1+ 30W hace más accesible la impresión de piezas seguras para la alimentación, superando el obstáculo que suponen los elevados costes de los sistemas SLS industriales y los largos tiempos de producción asociados a la externalización.
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Las herramientas para hacer cualquier cosa
Desde polvos de impresión seguros para los alimentos hasta resinas biorreabsorbibles. El Open Material Mode de las impresoras de Formlabs proporciona a los investigadores en la vanguardia de la ingenería de materiales las herramientas que necesitan para ampliar los límites de lo que es posible imprimir.
Aunque el Open Material Mode y el Editor de ajustes de impresión son herramientas incomparables para personalizar los procesos de impresión, pueden resultar difíciles de manejar. Por eso, ofrecemos recursos a quien esté explorando sus posibilidades. Aquí encontrarás una página del foro dedicada a compartir archivos FPS. Por otro lado, también puedes consultar los siguientes recursos para la impresión 3D SLA y SLS.
SLA
SLS
Para empezar a expandir los límites de lo que se puede imprimir, o para utilizar materiales de terceros, hazte con el Open Material Mode. También puedes informarte más sobre las impresoras 3D de Formlabs para ver cómo nuestra tecnología puede potenciar tu I+D.