Impresión 3D

Weerg imprime componentes en 3D para el Instituto Holandés de Física Subatómica

23 de Febrero de 2021
Esferas impresas en 3D para el proyecto KM3NeT.
Esferas impresas en 3D para el proyecto KM3NeT.

 

Weerg utiliza sus impresoras 3D HP Multi Jet Fusion 5210 para crear semiesferas con un tamaño de 380 mm que se utilizarán en el proyecto KM3NeT, que estudia las partículas que vienen del universo hacia la Tierra.

Nikhef, el Instituto Nacional de Física Subatómica de los Países Bajos, investiga los componentes de nuestro universo, sus fuerzas mutuas y la estructura del espacio y el tiempo. Hay muchas preguntas a las que hay que dar respuesta, a partir de temas fascinantes sobre el universo, como los agujeros negros. 

Científicos de todo el mundo colaboran con Nikhef realizando investigaciones que, por un lado, se centran en el comportamiento de las partículas elementales en experimentos controlados y, por otro, en la observación de las partículas que vienen del universo hacia la Tierra. De ahí el nacimiento del proyecto internacional denominado KM3NeT (acrónimo de Cubic Kilometer Neutrino Telescope), una infraestructura de investigación que alberga telescopios de neutrinos de nueva generación, con un tamaño total de más de un kilómetro cúbico.

Instalado en las profundidades del mar Mediterráneo, KM3NeT abrirá una nueva ventana a nuestro universo, contribuyendo también a la exploración de las propiedades de las esquivas partículas de neutrinos. A través del estudio de los neutrinos, posible gracias a la sofisticada tecnología de KM3NeT, los investigadores esperan descubrir de dónde proceden los rayos cósmicos y cómo funcionan los aceleradores de partículas en el universo. En concreto, los científicos de la red internacional buscarán neutrinos procedentes de fuentes astrofísicas lejanas, como supernovas, rayos gamma o estrellas en colisión, gracias a los miles de sensores ópticos de KM3NeT que detectarán la débil luz en las profundidades de las partículas cargadas procedentes de colisiones de neutrinos y de la Tierra. 

KM3NeT consta de módulos ópticos digitales (DOM): esferas de cristal del tamaño de un balón de fútbol llenas de 31 fototubos dispuestos en cientos de líneas de un kilómetro de longitud ancladas al fondo del mar. Aquí es donde entra Weerg, y Nikhef ha recurrido a esta empresa para un componente esencial de los DOM. Se trata de semiesferas con un tamaño de 380 mm, realizadas por el servicio italiano con la tecnología de impresión 3D HP Multi Jet Fusion 5210, de la que Weerg tiene la mayor instalación europea.

"El primer pedido llegó hace unos dos años y desde entonces la colaboración ha continuado con regularidad, incluso para tiradas cada vez más grandes", afirma Francesco Zanardo, director general de Weerg. "Hasta ahora hemos producido unas 300 de estas esferas, que tienen la particularidad de tener el tamaño máximo que se puede imprimir con los sistemas de HP". Los pedidos de Nikhef y sus socios europeos llegan con regularidad y, además de las esferas, se han impreso en 3D numerosos componentes más pequeños, también para el proyecto KM3NeT.

Como nos cuenta Edward Berbee, de Nikhef: "Llevamos trabajando en este proyecto desde 2013 y a lo largo de estos años hemos contactado con unos 50 proveedores diferentes. Al principio, los precios de las impresiones en 3D eran inviables, luego encontramos un proveedor con precios razonables, pero solo podía hacer el componente en 2 partes divididas que teníamos que pegar después. Esta solución", continúa Berbee, "no era ciertamente la mejor, así que seguimos buscando nuevas tecnologías hasta que descubrimos el interesante rendimiento de los sistemas Multi Jet Fusion de HP. Mientras considerábamos si un instituto de investigación como el nuestro debía comprar el sistema, leímos un artículo sobre la instalación de impresoras 3D de HP en Weerg, que ha batido el récord. Berbee y su equipo hicieron inmediatamente un primer pedido de prueba, que resultó excelente en términos de servicio y calidad. Otra ventaja muy atractiva para Nikhef fue la opción de pintar las piezas que ofrece Weerg, algo que el Instituto hacía antes manualmente. "Las piezas que pedimos a Weerg se pintan de negro a un coste absolutamente competitivo con los recursos que hemos tenido que invertir".

El material elegido para su realización es el Nylon PA12, propuesto por Weerg junto con el PA11 y el polipropileno. Es rígido y resistente, por lo que es ideal para los prototipos funcionales y las piezas finales, garantizando una excelente resistencia química a los aceites, las grasas y los hidrocarburos. Además, el nylon PA12 absorbe muy poca humedad, lo que garantiza un excelente rendimiento en cualquier entorno y condición. Al afirmar la calidad de las tecnologías y los materiales, Nikhef también confirma la excelencia del servicio de atención al cliente de Weerg: "Siempre recibimos respuestas muy rápidas, incluso por la noche y los fines de semana".
 
En cuanto a la facilidad de uso del comercio electrónico de Weerg, Berbee comenta: "La plataforma es extremadamente fácil de usar y aún más fácil para realizar órdenes repetidas porque puedes acceder a tu biblioteca de archivos ya cargados”. Otro aspecto que Nikhef aprecia es la posibilidad de tener un descuento inversamente proporcional al tiempo de entrega. "Podemos programar nuestro trabajo con antelación y esto, por la misma calidad, nos da una importante ventaja económica", añade Berbee.

Cuando el proyecto KM3NeT esté terminado, habrá más de 6.000 esferas instaladas en el fondo marino en tres lugares diferentes, frente a las costas de Francia, Italia y Grecia. "Estamos orgullosos de haber sido elegidos por Nikhef para contribuir, aunque sea en pequeña medida, a la realización de este proyecto. El valor que se nos ha reconocido está relacionado con el hecho de que podemos fabricar estos componentes con extrema sencillez, cargando los archivos online desde cualquier parte del mundo y recibiendo el pedido en pocos días con la misma garantía de cumplimiento y calidad en toda Europa", dice Zanardo y confirma Berbee. "Todos los trabajos que hemos encargado se han llevado a cabo con altos niveles de calidad y gran cumplimiento. Esto satisface plenamente uno de los requisitos de nuestro proyecto, que requiere el envío de componentes a diferentes lugares". Y los componentes impresos por Weerg se han enviado a Atenas, Catania, Estrasburgo, Nápoles, Erlangen, etc. sin ningún problema. 

Algunos de los componentes impresos por Weerg ya se han utilizado y colocado en nuestro emplazamiento en el mar Mediterráneo, frente a Toulon, donde, hasta la fecha, ya funcionan 108 esferas. Se está construyendo otra estación de detección en Sicilia y en abril se instalarán 90 unidades. "Sin querer complacer a nadie, basándome en mi experiencia, puedo decir que Weerg es el mejor servicio de impresión 3D del mundo en todos los aspectos", afirma Berbee con firmeza.

El proyecto KM3NeT se completará en 2024 frente a la costa de Francia, donde se detectarán los neutrinos de baja energía generados por los rayos cósmicos que interactúan con la atmósfera terrestre. En cambio, frente a las costas de Italia, se completará en 2026. Aquí los estudios se centrarán en los neutrinos resultantes de las supernovas causadas por lo que se puede considerar como los actos finales de estrellas lejanas.

www.weerg.com
 

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