Un estudio realizado por Sabic y Local Motors descubrió que la chatarra termoplástica puede reutilizarse en impresión 3D. Se trata de un hallazgo importante que puede traducirse en un impulso para el reciclaje de materiales plásticos y la impresión aditiva a gran escala.
Sabic y Local Motors concluyeron su estudio conjunto que las piezas de termoplásticos postconsumo y chatarra termoplástica se puede reutilizar potencialmente en proyectos de fabricación aditiva de gran formato (LFAM, por sus siglas en inglés) u otros procesos, como el moldeo por inyección o la extrusión, en cantidades de hasta el 100%.
El estudio exploró alternativas más sostenibles al vertido de piezas impresas grandes en previsión de una adopción más amplia de LFAM. Incluyó el análisis de la capacidad de impresión y las propiedades mecánicas del compuesto reforzado LNP Thermocomp AM de Sabic, utilizado por Local Motors, después de ser impreso, recuperado, molido y reprocesado en forma de gránulos. Los compuestos LNP Thermocomp AM se basan en resinas amorfas como ABS, PPE, PC y PEI.
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«A medida que se acelera la adopción de la fabricación aditiva de gran formato, es esencial encontrar alternativas sostenibles para el vertido de piezas impresas de gran tamaño«, señaló Walter Thompson, ingeniero senior de desarrollo de aplicaciones de Sabic.
“Sabic y Local Motors han investigado la practicidad de utilizar material de desecho triturado mecánicamente y piezas al final de su vida útil generadas a partir de LFAM. Nuestro estudio mostró un gran potencial para reutilizar estos materiales y marca un primer paso para respaldar la reutilización dentro de la cadena de valor ”, precisó Thompson.
Desafíos de reutilizar piezas grandes impresas
Cabe destacar que actualmente, no existe una cadena de valor establecida para la recuperación de piezas y chatarra LFAM de posproducción. Esta compleja secuencia de pasos incluye administrar la logística de ubicar, recolectar y transportar piezas grandes a una instalación capaz de limpiar, cortar, triturar y reutilizar el material.
Otro desafío de reutilizar materiales LFAM es la degradación potencial de múltiples ciclos de calor (trituración, re-granulación, recomposición, etc.). Cada paso se suma al historial de calor acumulativo, que tiende a romper las cadenas de polímero y reducir la longitud de la fibra y puede afectar el rendimiento. Estos factores deben tenerse en cuenta al identificar oportunidades para la reutilización de materiales.
El estudio de Sabic-Local Motors incluyó evaluaciones de capacidad de impresión, rendimiento y propiedades mecánicas. Para evaluar la capacidad de impresión, se prepararon seis muestras de material del compuesto LNP Thermocomp AM, que contenían 0, 15, 25, 50, 75 y 100% de contenido reprocesado, respectivamente.
Estas muestras fueron monitoreadas para detectar cambios en el rendimiento y la tasa de flujo de fusión en la máquina de fabricación aditiva de área grande (BAAM) de Sabic de Cincinnati Inc., ubicada en el Centro de desarrollo de procesamiento de polímeros de la empresa en Pittsfield, MA. Cada muestra se utilizó para imprimir un hexágono de pared simple, que es la geometría típica de las piezas de prueba de Sabic para el procesamiento y la caracterización de materiales.
Todas las muestras se imprimieron bien, con una superficie lisa y brillante y capas rectas y uniformes que no demostraron problemas con el flujo de material.
