Fuente: MIT

Buenas makers!
Hoy traemos una noticia que plantea transformar el sector de la impresi贸n 3D permitiendo el uso de materiales reciclados o renovables que hasta ahora eran imposibles de utilizar.

Muchos de los pl谩sticos usados en la fabricaci贸n aditiva no pueden ser f谩cilmente reciclados. Seg煤n el MIT, mientras que cada vez m谩s materiales sostenibles aparecen en el mercado, su implementaci贸n sigue siendo extremadamente compleja debido a la necesidad de ajustar los par谩metros de las impresoras para cada caso espec铆fico, ah铆 es donde entra el equipo de investigaci贸n compuesto por el MIT’s Center for Bits and Atoms (CBA), el U.S National Institute of Standarts and Technology (NIST) y el Centro Nacional Griego para el Desarrollo Cient铆fico (Demokritos).

Este conglomerado de profesionales ha construido un extrusor capaz de medir informaci贸n relevante del filamento usado durante el proceso de impresi贸n en un test de 20 minutos de duraci贸n. Este flujo de datos es analizado por un modelo matem谩tico que genera los par谩metros 贸ptimos para el material en cuesti贸n.

“En este art铆culo, demostramos un m茅todo que puede tomar todos estos materiales interesantes de origen biol贸gico y fabricados a partir de diversas fuentes sostenibles y demostrar que la impresora puede descubrir por s铆 misma c贸mo imprimir esos materiales”.

Neil Gershenfeld en una entrevista con MIT News.

De acuerdo con el paper propuesto por el equipo, esta nueva metodolog铆a puede aumentar en gran medida la adopci贸n masiva de materiales FDM con propiedades 煤nicas, as铆 como de or铆genes sostenibles, dejando de lado a los pol铆meros provenientes de la industria de los combustibles f贸siles.

Sistema autom谩tico de generaci贸n de par谩metros

La impresi贸n 3D con materiales renovables y/o reciclados es un proceso realmente desafiante. Debido a la variaci贸n en sus propiedades, no existen dos materiales iguales. Por ejemplo, los pol铆meros de base biol贸gica pueden presentar diferentes mezclas de plantas o materias primas seg煤n la estaci贸n o zona de recogida. Esto plantea problemas a la hora de determinar qu茅 par谩metros de fabricaci贸n debemos utilizar.

El nuevo enfoque del equipo investigador supera estos desaf铆os al identificar autom谩ticamente los par谩metros 贸ptimos para materiales previamente desconocidos.

Para lograrlo, la nueva propuesta se basa en adoptar una impresora 3D del laboratorio del MIT y a帽adir tres sensores al sistema de extrusi贸n. Se utiliz贸 una celda de carga para medir la presi贸n aplicada al filamento, mientras los sensores de velocidad de alimentaci贸n rastrearon el espesor del filamento y la velocidad a la que se empujaba el material hacia el hotend.

Fuente: MIT News

Para cada material se realiz贸 una prueba de 20 minutos, dise帽ada para registrar varias lecturas de temperatura y presi贸n a diferentes caudales.

Durante los tests, el equipo configur贸 la boquilla de la impresora a 290 鈩, su temperatura m谩s alta posible. A continuaci贸n el material se extruy贸 a un ritmo fijo, para luego, apagar el calentador mientras el filamento continuaba siendo empujado hacia el fusor.
Los datos se introdujeron en un modelo matem谩tico predictivo que produjo autom谩ticamente los par谩metros ideales. Una vez que se ingresan en el software de slicing, el material se puede imprimir con resultados 贸ptimos.

El equipo experiment贸 con seis materiales diferentes, muchos de los cuales eran de origen biol贸gico. Su m茅todo gener贸 autom谩ticamente par谩metros que permitieron fabricar con 茅xito objetos complejos.

Fuente: MIT

De cara al futuro, el equipo dirigido por el MIT planea conectar directamente su proceso de detecci贸n al software de impresi贸n 3D, eliminando la necesidad de ingresar los par谩metros manualmente y agilizando el proceso de fabricaci贸n.

Impresi贸n 3D sostenible al fin

La industria mundial de la impresi贸n 3D est谩 siendo testigo de un creciente enfoque en la sostenibilidad, incluso mediante el uso de materiales m谩s respetuosos con el medio ambiente. Esto es especialmente importante cuando se trata de impresoras 3D FDM. El fabricante de filamentos con sede en el Reino Unido Filamentive inform贸 recientemente que este proceso de impresi贸n 3D produce 400.000 kg de desechos pl谩sticos cada a帽o solo en el Reino Unido.

Los cient铆ficos est谩n intentando combatir esto mediante la investigaci贸n de filamentos reciclados para impresi贸n 3D. Un equipo de la Universidad de los Emiratos 脕rabes Unidos desarroll贸 un filamento PLA elaborado a partir de residuos de pl谩stico reciclado y fibra de carbono. El material desechado se tritur贸, moli贸, mezcl贸 y mezcl贸 en estado fundido. Luego, estas formulaciones se prensaron en caliente para obtener muestras de hueso de perro, y se utiliz贸 una m谩quina de prueba universal para caracterizar el rendimiento mec谩nico del compuesto.

Habiendo demostrado que es posible reciclar PLA y fibra de carbono simult谩neamente, los investigadores esperan que otros investiguen m茅todos m谩s eficientes para crear compuestos reciclados.

Los filamentos de base biol贸gica tambi茅n ofrecen el potencial de una impresi贸n 3D FDM m谩s ecol贸gica. Anteriormente, cient铆ficos de la Universidad Tecnol贸gica de Michigan crearon filamentos de madera imprimibles en 3D a partir de desechos de muebles. El art铆culo de investigaci贸n, escrito en coautor铆a por el defensor del c贸digo abierto Joshua Pearce, describe un m茅todo para combinar este material de desecho con PLA para crear un compuesto de madera y pl谩stico (WPC).

Con 150 toneladas de desechos de madera de muebles producidos diariamente en Michigan, los investigadores adquirieron MDF, LDF, melamina y aserr铆n desechados. Este material se redujo a polvo y se mezcl贸 con bolitas de PLA para crear el filamento reciclado. Una vez listo, el equipo aprovech贸 con 茅xito el material para imprimir en 3D un cubo de madera, un pomo de puerta y un tirador de caj贸n.

Deja una respuesta

Tu direcci贸n de correo electr贸nico no ser谩 publicada. Los campos obligatorios est谩n marcados con *