Resumen de Electrohydrodynamic jet printing: stability and reproducibility
Los sistemas de fabricación aditiva, también conocidos como sistemas de impresión 3D, son un conjunto de técnicas que construyen estructuras añadiendo capa a capa el material a utilizar, permitiendo elaborar objetos 3D a partir de un modelo digital.
Entre los diferentes métodos de fabricación aditiva, nosotros hemos establecido nuestra tecnología de impresión 3D a partir de los siguientes enfoques: utilizar tintas en donde el polímero se disuelve en un solvente; basarse en los fenómenos electrohidrodinámicos, que permiten la eyección de fibras poliméricas (jets) rápidas y delgadas; implementar la desviación electrostática del jet, que permite controlar el sitio exacto en donde se depositará la fibra sobre el colector mediante la modificación del campo eléctrico.
La calidad con la que se imprimen las estructuras depende básicamente de igualar la velocidad del jet con la velocidad de impresión, que en nuestro caso está definida por la velocidad en que se desvía el jet. Nuestra tecnología de fabricación aditiva no solo permite determinar fácilmente la velocidad de impresión a través de definir la señal de desviación del jet, sino también permite conocer la velocidad del jet a partir de medir sus dimensiones.
Adicionalmente, se ha realizado un estudio paramétrico para entender cómo los parámetros operacionales afectan a la dinámica del jet, y cómo se puede variar la velocidad del jet según nuestros intereses. Sin embargo, esta técnica utiliza tintas en donde el polímero se disuelve en un solvente, por lo que la evaporación de dicho solvente tendrá un impacto importante en la estabilidad y la reproducibilidad de la impresión. Cuando el solvente se evapora, las propiedades de la gota cambian, y por lo tanto la velocidad en que el jet es propulsado desde la gota también cambiará, impidiendo la impresión de objetos homogéneos como consecuencia. Por este motivo, en esta tesis se analizan varios métodos para mejorar la estabilidad y reproducibilidad de la impresión durante el tiempo, examinando el efecto del tamaño de la gota y del secado de su superficie en los objetos impresos.
Finalmente, en esta tesis se muestran los primeros resultados obtenidos al implementar la tecnología de desviación del jet utilizando polímeros fundidos en vez de disueltos en un solvente.
