Informe del sector de la impresión 3D / fabricación aditiva 2024 TENDENCIAS – 50 – Finalmente, se han realizado las medidas pertinentes para aplicar estas validaciones en ensayos de campo en condiciones reales. Los resultados obtenidos permiten prever una funcionalidad sistémica de estos dispositivos de telecomunicaciones fabricados mediante tecnologías de fabricación aditiva, que ofrece gran versatilidad en cuanto a forma, tamaño y materiales. Además, estas tecnologías permiten acortar los ciclos de fabricación actuales. 3. Lente de microondas en banda X fabricada enteramente mediante fabricación aditiva En el mismo contexto, se trabaja en el diseño de una lente de microondas en banda X que utiliza enteramente la fabricación aditiva para su implementación. La lente consta de 3 partes. La primera parte es una pequeña bocina que actúa como elemento emisor. La segunda es una estructura modular formada por 4 secciones, que, ensambladas, hacen de soporte entre la bocina y la lente. Y, por último, se incluye la propia lente con diferentes densidades en la misma pieza. El objetivo de la lente es aumentar el rendimiento de emisión del conjunto. La bocina es una antena que es capaz de emitir señales de comunicaciones siguiendo un patrón en forma de corazón, es decir, con una dirección preferente pero que también emite en sus laterales. La lente consigue enfocar dicho patrón de emisión en una dirección concreta, haciendo que el conjunto sea más eficiente. El diseño de la lente consiste en aprovechar las ventajas de la fabricación aditiva para tener sectores del volumen de la lente con diferentes características electromagnéticas gracias a las diferentes densidades de impresión del material. Con esta tecnología se puede implementar cualquier tipo de diseño de lente y utilizar diferentes algoritmos para conseguir las estructuras porosas de densidad variable. Lo que es realmente novedoso es que, tanto el diseño como la fabricación de la lente se realice enteramente en material polimérico, utilizando la fabricación aditiva, y en concreto combinando dos tecnologías: fusión en lecho de polvo y fotopolimerización en tanque o cuba, empleando varios materiales y acabados. Dado que la bocina, es decir, el elemento emisor, debe ser un elemento conductor, al contrario del soporte y de la lente en sí, debe ser metalizada para que realice su función. Para ello se utiliza un método de metalización auto-catalítica desarrollado previamente [1]. Esta tecnología de metalización permite un baño uniforme de cobre sobre el polímero utilizando métodos menos contaminantes que el cromado en la metalización tradicional, reduciendo considerablemente el peso del dispositivo frente a una fabricación convencional sobre bloque metálico mediante mecanizado. 4. Resultados Como resultado de los desarrollos realizados se han alcanzo unas ventajas significativamente mejoradas, entre las que cabe destacar la indicadas a continuación: • Las posibilidades de fabricar los dispositivos de comunicación de forma modular aporta unas prestaciones significativas a los dispositivos. • La utilización de polímeros de distintas densidades, permite modificar las propiedades del material sin cambiar el propio material. Por ejemplo, se puede potenciar y canalizar el enfoque en una dirección específica de las lentes microondas en banda X. • Se utilizan métodos de metalizado medioambientalmente más sostenibles, sustituyendo por ejemplo el uso de cromo hexavalente, que permiten reducir significativamente el coste de producción del dispositivo. • Las posibilidades de utilizar la fabricación aditiva de metal, con topologías optimizadas, permite reducir significativamente el peso del dispositivo. 5. Agradecimientos Estos desarrollos se han realizado en el marco de ejecución del proyecto Caftam, Desarrollo de dispositivos de Comunicaciones de Alta Frecuencia utilizando Tecnologías avanzadas de fabricación Aditiva y Metalizado, financiado por la Agència Valenciana d’Innovació (AVI Innest/2022/138), a la cual agradecemos sustancialmente la financiación concedida. [1] ‘Método de Fabricación de Dispositivo de Microondas Basado en Guía de Onda Vacía Integrada en Sustrato’, nº P201830647 [2] Proyecto: Valorización de un método de fabricación 3D, metalización e Integración de Dispositivos de Alta Frecuencia – ALFREC3D, Agència Valenciana de Innovació, ref. INNVA1/2020/84n C M Y CM MY CY CMY K
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