Impresión en 3D para mejorar el rendimiento de las máquinas de hielo

Los cubitos de hielo se han convertido en un elemento indispensable para hacer frente a las altas temperaturas. El incremento de los costes, el aumento de la demanda debido a las olas de calor y el precio de la luz y el transporte ya llevaron el año pasado a un desabastecimiento de este bien preciado veraniego, lo que ha provocado una demanda de máquinas de hielo en el sector hostelero y agroalimentario.

Precisamente, un equipo de investigación de la Escuela Politécnica Superior de la Universidad de Córdoba ha trasladado el mundo de la impresión 3D al sector del frío, desarrollando una nueva pieza con propiedades antiadherentes que facilita la limpieza de las máquinas fabricadoras de cubitos.

Boquillas de helado mediante impresión 3D, una de las aplicaciones que podría tener el nuevo trabajo. ((Danish Technological Institute).

«Algunas empresas del sector del frío están empezando a usar la impresión en tres dimensiones para fabricar ciertos componentes de sus máquinas, evitando el uso de otros procesos que requieren costosos moldes metálicos y que proporcionan poca flexibilidad frente a los vaivenes del mercado», explica el profesor Pablo Romero, investigador del grupo PRINIA y uno de los autores que ha participado en el estudio, publicado en la revista científica Journal of Engineering Manufacture.

Concretamente, según subraya el investigador, hay una pieza concreta, ubicada en el conducto por el que caen los cubitos de hielo, «cuya geometría compleja la hace idónea para ser fabricada mediante técnicas de impresión en tres dimensiones si se le aplican los parámetros adecuados».

A partir de filamentos de PETG, un material parecido al empleado para fabricar botellas de refresco, el equipo de investigación ha conseguido desarrollar esta pieza con altas propiedades hidrofóbicas, es decir, con una alta capacidad para repeler el agua, lo que ofrece una menor adherencia al hielo y facilita su posterior limpieza. «La normativa exige un alto nivel de higiene en la industria alimentaria para evitar la proliferación de patógenos, por lo tanto, es fundamental diseñar máquinas que sean fáciles de limpiar», añade Romero.

Otras aplicaciones

Además de en máquinas de refrigeración, las cualidades de este tipo de materiales podrían ser interesantes «para fabricar elementos terminales en robots y manipuladores que se usan en líneas de procesado de productos alimentario o para a la fabricación aditiva de boquillas terminales para líneas de fabricación de helados», destaca el investigador. Por otro lado, también son de utilidad para otros sectores como la industria de fabricación de vehículos aéreos no tripulados. «Cuando los drones vuelan a grandes altitudes, se pueden formar placas de agua congelada en las alas, lo que puede causar fallas en el funcionamiento», añade el autor de la investigación». Por ello, la impresión de piezas con baja adherencia al hielo podría ayudar a resolver este problema.

Referencia bibliográfica:

Romero PE, Barrios JM, Molero E, Bustillo A. Tuning 3D-printing parameters to produce vertical ultra-hydrophobic PETG parts with low ice adhesion: A food industry case study. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part B: Journal of Engineering Manufacture. 2023;0(0). doi:10.1177/09544054231178970