IDEA 1.61
Para lograr una mayor sostenibilidad en la impresión 3D, nos estamos acercando a un proceso de impresión-fusión-impresión de resinas de fotopolímero.
La impresión 3D con plástico reciclado y el reciclaje de sus impresiones de plástico para convertirlas en material de impresión es una opción cada vez más frecuente para los fabricantes e incluso los aficionados que buscan procesos más sostenibles y menos residuos. Hoy en día, se puede encontrar filamento para impresión 3D fabricado a partir de redes de pesca desechadas o envases postconsumo. Pero en el caso de la impresión 3D con resina, también conocida como polimerización en cuba, que utiliza un fotopolímero líquido, una vez que el material se solidifica, no hay vuelta atrás. ¿O no?
Una investigación publicada esta semana en Chemical Engineering Journal informa de un nuevo fotopolímero de base biológica reciclable y reimprimible para la impresión 3D.
Se evaluó una pieza de prueba impresa en 3D con este fotopolímero a base de aceite de ricino para comprobar sus propiedades mecánicas. A continuación, la pieza se fundió y se reutilizó para imprimir otra pieza.
“Sorprendentemente, … propiedades importantes como el color, la viscosidad, la contracción volumétrica, la resistencia a la tracción, la Tg, la tasa de polimerización y la profundidad de penetración de las resinas recicladas eran casi las mismas que las de la resina original”, según los investigadores Guoqiang Zhu y otros, de uno de los Centros Nacionales de Investigación en Ingeniería de China.
El tipo de tecnología de impresión de resina utilizado en el estudio, el procesamiento digital de la luz (DLP), se utiliza ampliamente para aplicaciones que van desde la fabricación de moldes de joyería hasta modelos dentales y prototipos de productos. Las resinas líquidas típicas tienen excelentes propiedades mecánicas y una extraordinaria durabilidad. Sin embargo, estos materiales proceden de recursos no renovables, son muy difíciles de reciclar y no se degradan al final de su vida útil. Esto no sólo es un problema medioambiental, sino que dificulta la adopción de la tecnología DLP.
Aunque se han hecho algunos progresos en la reforma de las piezas impresas en resina 3D para darles nuevas formas y en el reciclaje de las piezas impresas no deseadas para otras aplicaciones, “estos materiales no son verdaderos materiales de impresión 3D reciclables porque no pueden volver a imprimirse con la misma impresora”, afirman los investigadores chinos. “La transición reversible sólido-líquido de los materiales impresos es un requisito vital para una verdadera impresión reciclable”.
Los investigadores descubrieron que la nueva resina de aceite de fundición puede fundirse por completo calentándola a 90º C durante 4 horas o a 100º C durante dos horas sin necesidad de catalizadores ni disolventes. Después, sin añadir resina virgen, se utiliza para imprimir nuevos objetos.
Aunque no es aplicable a todas las situaciones de impresión 3D con resina, la cantidad de material que podría recuperarse de los moldes, prototipos, estructuras de soporte y modelos impresos y reutilizarse para imprimir nuevas piezas es enorme. Por ejemplo, Zhu et al. imprimieron en 3D moldes de sacrificio para fundir objetos complicados y descubrieron que los moldes pueden reciclarse y reimprimirse para obtener nuevos moldes de sacrificio. “Hasta donde sabemos, (estos son) los primeros moldes de sacrificio reimprimibles”.
¿Cuándo podrán los consumidores comprar un litro de resina reimprimible? Ciertamente, no en un futuro próximo, pero los trabajos que se están realizando en este ámbito son prometedores.
“En general, este trabajo no sólo puede hacer realidad la utilización de alto valor de los materiales de impresión DLP”, según Zhu y otros, “sino también aliviar en gran medida la contaminación ambiental que acompaña… a la industria de la impresión 3D, que está creciendo rápidamente”.
Artículo original disponible en: 3ALLDP.