CDT Actualmente existen 1.446 millones de vehículos en todo el mundo, lo que significa aproximadamente un vehículo por cada cinco personas. Y para garantizar el buen funcionamiento del transporte y reducir los problemas como el tráfico y los cierres de carreteras es crucial contar con carreteras de alta calidad. Para empezar, las grietas y los baches son un problema bastante importante ya que pueden causar daños a los vehículos y aumentar el riesgo de accidentes. Afortunadamente, según una investigación llevada a cabo por expertos de la Universidad Tecnológica de Hebei en China y la Universidad Tecnológica de Michigan en Estados Unidos, la fabricación aditiva podría solucionar estos problemas, reparando los defectos en las carreteras.
Fuente: 3DNatives
Existen diversas formas tradicionales para reparar baches como el parcheo en frío, en caliente y por chorro. No obstante, estos métodos presentan algunos inconvenientes como la baja automatización, la dependencia de mano de obra y la falta de mantenimiento preventivo además del desperdicio de material. La tecnología de impresión 3D podría proporcionar una alternativa a estos métodos a través de la impresión de asfalto por medio de tecnología de extrusión FFF. El proceso de reparación incluye la obtención de información estructural en 3D del problema y su posterior rehabilitación. Para esta última etapa, los investigadores sugieren dos opciones: realizar reparaciones in situ o tratar el problema mediante estructuras 3D prefabricadas. Finalmente, se realizaría una evaluación de calidad mediante ensayos.
¿Por qué utilizar la impresión 3D en lugar de los métodos tradicionales?
Es una verdad universal para nosotros que la impresión 3D ofrece una gran cantidad de ventajas con respecto a los métodos tradicionales. Por ejemplo, en este caso, el nivel de automatización puede aumentarse mediante la combinación de escaneado 3D y modelado 3D, reduciendo así el consumo de mano de obra y la duración del cierre de la carretera. Además, este método puede aplicarse al mantenimiento preventivo, y los pasos pueden mejorar la calidad de las reparaciones y reducir así el desperdicio de material. En términos de aplicación, las tecnologías 3D podrían combinarse con la detección tradicional de desperfectos y luego la aplicación de la impresora o mediante la combinación de los dos pasos en una impresora 3D de asfalto. De este modo se podría conseguir un tratamiento óptimo de los baches y garantizar que se detectan cuando aún se encuentran en sus primeras fases, ahorrando tiempo y esfuerzo.
Los investigadores centrados en solucionar este problema han recomendado el uso de un robot de impresión 3D equipado con una oruga con batería de litio para la reparación in situ. Además mencionan la necesidad de controlar la temperatura en función de la temperatura óptima del material y la viscoelasticidad requerida de la etapa de impresión, ya que algunas etapas (como la extrusión) requieren una viscoelasticidad alta, pero no tan alta como para que haya riesgo de colapso de la capa.
Las impresoras 3D de asfalto ya son una realidad en algunas zonas como parte de planes experimentales, como éste desarrollado en la Universidad de Leeds. (Créditos de la foto: Doychinov, Viktor & Abdellatif, Mohamed & Kaddouh, Bilal & Malik, Bilal & Jackson-Mills, G & Fuentes, Raul & Cohn, Anthony & Richardson, Ricardo & Chudpooti, N & Robertson, Ian & Somjit, N. (2019).
Puedes encontrar este estudio completo sobre la reparación de defectos en las carreteras en ScienceDirect, el enlace está disponible AQUÍ.
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