Científicos rusos corrigen el alabeo del PEEK en la impresión 3D

Investigadores de la Universidad Estatal de Kabardino-Balkaria afirman haber modificado el PEEK para que funcione mejor en la impresión 3D de piezas para satélites, implantes médicos y componentes complejos de ingeniería mecánica. El cambio clave: tras la impresión, el plástico ahora se contrae menos durante el enfriamiento y es mucho menos propenso a deformarse.

El PEEK se ha utilizado durante mucho tiempo allí donde los plásticos convencionales no soportan la carga. Ya aparece en instrumentos médicos, implantes dentales y craneales, aislamientos eléctricos y piezas para sistemas aeronáuticos y espaciales. Pero en la fabricación aditiva tiene un inconveniente persistente: el material cristaliza demasiado rápido, las capas impresas se unen menos eficazmente y la pieza terminada puede perder su forma.

El equipo ruso afirma que su modificación cambia el comportamiento del polímero al enfriarse. Se introdujo un aditivo químico en la cadena molecular del PEEK, ralentizando la formación de la red cristalina. Eso mantiene el material más móvil durante más tiempo después de depositarse cada capa, dándole más tiempo para unirse con la capa anterior y enfriarse sin generar tensiones internas pronunciadas.

Para el sector espacial, el problema es menos la fórmula en sí que si una pieza puede mantener su geometría de forma fiable. Los conjuntos de satélites y los equipos a bordo deben soportar variaciones de temperatura, vibraciones y largos periodos de funcionamiento sin deformarse. Si un plástico se comporta de forma impredecible durante la impresión, es poco probable que llegue a producción, aunque sus propiedades mecánicas parezcan sólidas sobre el papel.

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En medicina, las exigencias son aún más estrictas. Un implante o herramienta debe coincidir con su forma prevista con precisión, y la superficie y la estructura del material no pueden cambiar después de la fabricación. Por eso los fabricantes buscan polímeros que sean a la vez adecuados para su uso en el cuerpo humano y lo bastante estables para la impresión industrial.

Las pruebas de laboratorio ya han demostrado que las muestras del nuevo material conservan su forma después de la impresión. La universidad planea ahora escalar el proyecto hacia el uso industrial, con el objetivo de llevar el polímero modificado más allá del laboratorio y a la producción de componentes aeroespaciales y médicos, donde el costo del error es especialmente alto.