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¿Cuál fue el reto o problema a resolver?
Nuestro cliente, una empresa del sector industrial, estaba generando un alto volumen de polímeros, como PLA, PET y TPU, como residuos de sus procesos de fabricación. Ante esta problemática, se plantearon determinar su potencial reciclabilidad, con el objetivo de dar un segundo uso a este material. Para ello, debían conocer si era viable la recuperación de residuos industriales y mantener las propiedades adecuadas del material.
El equipo de Desarrollo de producto de INFINITIA valoró la posibilidad de emplear estos materiales como hilo de impresión 3D. Así pues, se analizó el proceso de obtención de un filamento que fuera apto para su utilización en esta tecnología, teniendo en cuenta que, en función de los parámetros de impresión, puede haber grandes diferencias en las propiedades de los materiales impresos.
Tras llevar a cabo la caracterización mecánica de varios polímeros reciclados y comparar los resultados con las propiedades de los materiales de partida, pudimos determinar que era factible emplear estos polímeros en la impresión 3D.
¿Cómo se abordó o cuál fue la solución?
Comenzamos este proyecto realizando una prospección de la norma para los ensayos. Esta fase preliminar es fundamental para establecer unas condiciones óptimas en la caracterización mecánica y diseñar los ensayos correctamente.
En la norma prospectada se especifican las dimensiones de las probetas con las que se van a realizar los ensayos. Una vez conocidos estos datos, se digitalizaron las probetas de ensayo con la geometría indicada. Para esta tarea se empleó una herramienta de software CAD profesional.
Puesto que el material de partida se encontraba en formato granza, era preciso efectuar un bobinado de los polímeros. Este proceso permitió obtener los filamentos de PLA, PET y TPU, siendo éste un formato compatible con las impresoras 3D. A continuación, utilizando estos materiales reciclados y una impresora con tecnología FDM (Fused Deposition Modeling), se imprimieron las probetas que se habían diseñado previamente.
El siguiente paso fue la caracterización de las probetas. Realizando los ensayos de tracción según la norma se obtuvieron las propiedades mecánicas de los polímeros reciclados, como el límite elástico o el módulo de Young. Estos ensayos se llevaron a cabo en una MUE (máquina de ensayos universal).
El análisis de los datos obtenidos permitió comparar las características del polímero reciclado y el polímero de partida. Así, pudimos constatar que los materiales reciclados tenían unas propiedades mecánicas aptas para un segundo uso.
A partir de estas conclusiones, elaboramos un informe final, en el que indicamos al cliente la viabilidad de dar una segunda vida a los polímeros reciclados mediante la impresión 3D, disminuyendo de esta forma los residuos generados y mejorando la sostenibilidad de la empresa.