En la investigación aeroespacial, algunas piezas deben combinar geometrías complejas, alta precisión dimensional y materiales capaces de soportar condiciones exigentes.
BioServe Space Technologies utilizó impresión 3D industrial para fabricar mallas de ULTEM 9085 destinadas a un proyecto de investigación de células madre en microgravedad.
BioServe forma parte del Departamento de Ciencias de Ingeniería Aeroespacial de la Universidad de Colorado Boulder. Desde 1987, ha diseñado y operado experimentos científicos y equipos utilizados en más de 85 misiones espaciales.
El reto: fabricar estructuras delgadas y detalladas
Durante la fase de investigación, el equipo necesitaba evaluar diferentes formas, tamaños y densidades de malla para analizar la propagación de células madre.
Las piezas debían ser delgadas, contar con detalles pequeños y mantener suficiente resistencia para utilizarse en la Estación Espacial Internacional.
Los primeros prototipos se fabricaron con impresoras 3D de escritorio. Sin embargo, estos equipos no podían procesar materiales con la resistencia térmica y química requerida para la aplicación.
El maquinado CNC tampoco era una alternativa viable. La forma de las mallas y el nivel de detalle necesario hacían muy difícil producirlas mediante procesos sustractivos.
ULTEM 9085 para una aplicación aeroespacial
BioServe seleccionó ULTEM 9085 por su resistencia química, estabilidad térmica y uso en aplicaciones aeroespaciales.
Para procesar este material fue necesario utilizar una plataforma industrial con cámara activamente calefactada hasta 195 °C. Este control térmico permitió mantener condiciones estables durante la fabricación y producir lotes de mallas con la geometría requerida.
Las dimensiones críticas de las piezas presentaron una desviación inferior al 0.1 % respecto al modelo digital.
Este nivel de precisión fue especialmente importante porque la forma y la densidad de la malla influían directamente en el experimento y en el crecimiento de las células.
Más libertad para probar diferentes diseños
La impresión 3D permitió modificar rápidamente las configuraciones de malla sin fabricar un herramental distinto para cada variante.
El equipo podía ajustar el archivo digital, producir una nueva versión y continuar con las pruebas. Esto facilitó el desarrollo de geometrías que habrían sido muy difíciles o incluso imposibles de fabricar con métodos convencionales.
La tecnología no solo aceleró el proceso. También hizo posible producir físicamente las estructuras necesarias para avanzar con la investigación.
De la validación a la pieza final
BioServe pudo pasar de prototipos iniciales a piezas funcionales destinadas al experimento espacial.
La aplicación demuestra el valor de la impresión 3D industrial cuando el material, la precisión y la libertad geométrica son igual de importantes.
La tecnología de filamento industrial de HP permite trabajar con polímeros de alto desempeño para aplicaciones aeroespaciales, científicas y de ingeniería. Su cámara calentada hasta 195 °C ofrece las condiciones necesarias para procesar materiales como ULTEM, PEEK y PEKK.
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