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La tecnología de impresión 3D de metal de Meltio da un nuevo paso hacia su aplicación en el sector de la joyería. Investigadores del Centre for Print Research (CFPR) de la University of the West of England, en Reino Unido, han utilizado la tecnología de impresión 3D por hilo metálico de la compañía para fabricar una estructura de platino e integrar en su interior una semilla de rubí, que posteriormente crece como parte de la propia pieza.
El proyecto constituye el primer caso de éxito de la tecnología de Meltio aplicado a este tipo de desarrollo en joyería y demuestra la capacidad de combinar la fabricación aditiva de metales preciosos con el crecimiento de gemas in situ.
El resultado es una denominada ‘neogema’, un concepto que describe un rubí o zafiro que crece dentro de una estructura metálica durante el propio proceso de fabricación. En este caso, el cristal se desarrolla a partir de material residual procedente de gemas ya existentes, en lugar de proceder de una extracción minera o de ser cultivado de manera independiente para incorporarlo posteriormente a una joya.
Una gema que crece dentro de la pieza
Uno de los elementos más destacados del proyecto es la posibilidad de interrumpir el proceso de fabricación en un punto determinado para colocar una semilla de gema con gran precisión en el interior de la estructura de platino.
Una vez posicionada la semilla, el proceso de impresión se reanuda y la estructura metálica continúa creciendo alrededor de ella. De este modo, el cristal puede desarrollarse como parte integrante de la pieza final.
La demostración permite validar técnicamente una de las principales premisas del proyecto: colocar una semilla con precisión dentro de una estructura metálica durante su fabricación y continuar posteriormente con el proceso de deposición.
Para los investigadores, esta capacidad abre nuevas posibilidades en el diseño y fabricación de joyas, al permitir plantear piezas en las que la gema y la estructura metálica se desarrollen de forma integrada, en lugar de fabricar ambos elementos por separado.
Impresión 3D y mecanizado en una misma máquina
Para llevar a cabo el proyecto, el CFPR ha instalado un Meltio Engine en una máquina CNC de cinco ejes de HAAS. El sistema permite imprimir platino en 3D mediante la tecnología de deposición de hilo metálico por láser de Meltio.
El proceso utiliza un cabezal láser que funde el hilo de platino y deposita el material de manera controlada para construir progresivamente la estructura.
Una de las ventajas de esta configuración es que la misma máquina puede encargarse tanto de la deposición aditiva del metal como del posterior mecanizado de precisión.
La pieza se fabrica inicialmente de forma aditiva a partir de alambre de platino y, una vez completada la deposición, se mecaniza hasta alcanzar la geometría final. Todo ello se realiza sin necesidad de trasladar la pieza a una segunda estación de trabajo.
Este planteamiento elimina la necesidad de volver a fijar la pieza en otra máquina, un paso que podría introducir nuevos errores de posicionamiento. La combinación de fabricación aditiva y sustractiva permite, por tanto, mejorar el control sobre la geometría final y mantener la pieza en una única configuración durante las diferentes fases del proceso.
El platino como material estratégico
Las características del platino también convierten a esta tecnología en una alternativa especialmente interesante para este tipo de aplicación.
Su elevado punto de fusión puede dificultar los procesos convencionales de fundición, especialmente debido a la necesidad de retirar posteriormente el molde y a las pérdidas de material que pueden producirse cuando una operación no resulta satisfactoria.
La deposición láser de hilo metálico permite abordar parte de estas dificultades, ya que no depende de un molde para construir la estructura. El material se deposita directamente allí donde se necesita, lo que ofrece nuevas posibilidades para fabricar geometrías complejas y reducir determinadas limitaciones asociadas a los procesos tradicionales.
Además, el calor localizado y sostenido generado durante la deposición por láser desempeña un papel relevante en el proyecto, ya que las condiciones térmicas del proceso pueden favorecer el crecimiento cristalino que se produce después de colocar la semilla.
De la demostración técnica a la producción
A pesar de los resultados obtenidos, el desarrollo se encuentra todavía en una fase de pruebas y perfeccionamiento. Los investigadores del CFPR subrayan que todavía no existe un proceso preparado para su fabricación a escala industrial ni un modelo de costes establecido.
La principal capacidad técnica —la colocación precisa de una semilla en el interior de una estructura metálica durante su fabricación— ya ha sido validada. El siguiente paso será convertir esta demostración en un proceso repetible y escalable que pueda trasladarse a un entorno de producción.
Esta evolución será clave para determinar el potencial comercial de la tecnología en el sector joyero, donde la precisión, la repetibilidad, el aprovechamiento de materiales preciosos y la capacidad de crear diseños personalizados son factores especialmente relevantes.
El proyecto desarrollado por el CFPR representa, en este sentido, una primera aproximación a una nueva forma de concebir la fabricación de joyas: una combinación de impresión 3D de metales preciosos, mecanizado CNC de alta precisión y crecimiento de gemas dentro de la propia estructura.
La iniciativa también pone de manifiesto cómo la fabricación aditiva puede ir más allá de la reproducción de geometrías y convertirse en una herramienta para desarrollar procesos de fabricación completamente nuevos. En este caso, la posibilidad de introducir una semilla durante la construcción de la pieza plantea un escenario en el que el metal y la gema pueden formar parte de un mismo proceso productivo.
Aunque todavía será necesario avanzar en la repetibilidad, la escalabilidad y los costes antes de hablar de una aplicación industrial, los resultados obtenidos por el CFPR constituyen una validación técnica de este concepto y abren una nueva vía de investigación para la aplicación de la impresión 3D metálica al ámbito de la joyería.
