La Comisión Europea ha definido seis tecnologías facilitadoras clave (microelectrónica y nanoelectrónica, nanotecnología, biotecnología industrial, materiales avanzados, fotónica y tecnologías avanzadas de fabricación) para modernizar y aumentar la base industrial de Europa. Estas seis tecnologías deberían ser el punto de inflexión para desarrollar nuevos conocimientos y herramientas que permitan afrontar los principales retos de la sociedad europea en los próximos años.

El impacto y uso de la fabricación aditiva se ha incrementado en los últimos años debido a su gran potencial. La fabricación aditiva ha sido definida como una tecnología crítica en la hoja de ruta de las Fábricas del Futuro (FoF) (programa H2020). Esta tecnología permitirá fabricar con prestaciones mejoradas para aumentar la productividad y eficiencia del sector industrial. Por ello, el proyecto coordinado NET3D+ está alineado con la estrategia principal y las prioridades de investigación de la UE. El objetivo principal de este proyecto es desarrollar una nueva tecnología aditiva híbrida multimaterial para obtener piezas con prestaciones mejoradas y productos de alto valor mediante sistemas de Escritura Directa con Tinta (DIW) o Procesamiento Digital de Luz (DLP).

Para alcanzar este objetivo principal, este proyecto de investigación multidisciplinar se centrará en las limitaciones geométricas ilimitadas que ofrece la fabricación aditiva, los procesos de optimización basados ​​en el método de elementos finitos y el desarrollo de tintas imprimibles de diferentes materiales avanzados. En el primer paso, se reforzarán los materiales habituales utilizados en la fabricación aditiva, como las resinas fotosensibles, introduciendo diversas micronanopartículas y fibras. De este modo, se obtendrán materiales imprimibles avanzados con propiedades mejoradas. Por tanto, se desarrollarán y formularán varias tintas imprimibles para su uso y validación en un sistema de impresión 3D DLP, que utiliza luz para curar las tintas fotosensibles.

En un segundo paso, se desarrollará una tecnología de escritura directa con tinta multimaterial con un sistema de emisión de luz acoplado para imprimir tintas de distintos materiales (polímeros, metales, cerámicas y composites). Las tintas desarrolladas estarán basadas en resinas fotosensibles o polímeros, y sus formulaciones cambiarán en función de los requerimientos del dispositivo y la combinación de materiales. Se estudiarán y analizarán diversos casos y aplicaciones industriales, como biomateriales reforzados para obtener andamiajes de tejidos regenerativos, estructuras micro-nanoporosas de óxido de titanio con alta actividad catalítica, moldes permanentes en frío para procesos de fundición, microelectrónica impresa para sensores y radiofrecuencia, etc.

Paralelamente, se realizará la caracterización macroscópica y microscópica de las propiedades físicas y químicas de las diferentes tintas imprimibles obtenidas para optimizar los parámetros de impresión y los procesos posteriores para conseguir materiales adecuados con la geometría deseada en función de la aplicación final.

Finalmente, se definirán las relaciones constitutivas del material mejorado para desarrollar un proceso de optimización geométrica de las piezas fabricadas mediante análisis de elementos finitos.

El centro DIOPMA de la Universidad de Barcelona participa en el proyecto NET3D+ en el subproyecto 3 ( DPI2016-80119-C3-3-R ).