Materiales de impresión

Se está lanzando una nueva ola de materiales sostenibles e imprimibles en 3D, que refleja nuestra sensibilidad moderna y ecológica. Siguiendo esta tendencia, contamos con el trabajo de los diseñadores holandeses Eric Klarenbeek y Maartje Dros con algas y filamentos a base de algas marinas .

La pareja presentó la nueva formulación en la exposición «Change the System» en Rotterdam . Querían mostrar cómo las algas y las algas marinas podían servir como sustitutos ecológicos de los polímeros a base de aceite. Como material, puede proporcionar una solución ecológica para la producción de botellas, vajillas y muchos otros productos que tradicionalmente se componen de plástico.

Klarenbeek y Dros son graduados de Design Academy Eindhoven . La pareja no es ajena al tema de la producción sostenible. De hecho, Klarenbeek mostró previamente su experiencia al producir la primera silla impresa en 3D del mundo hecha de hongos. Esta vez, demostraron cómo se pueden cultivar algas, secarlas y hacer filamentos con los materiales resultantes. Están trabajando en un método similar con algas.

Su investigación actual está financiada por varias organizaciones, incluida la Universidad de Wageningen, Salga Seaweeds, Avans Biobased Lab en Breda y otras.

Aplicaciones y Beneficios

Aparte de su utilidad como material de impresión, las algas y las algas marinas tienen otras ventajas. Las algas, en particular, pueden ayudar a reducir la presencia de CO2 en la atmósfera. De hecho, crece a través de la absorción y respiración de CO2 a oxígeno. El dúo está particularmente entusiasmado con su capacidad para producir aire limpio.

“ Se trata de pensar más allá de la huella de carbono: en lugar de cero emisiones, necesitamos emisiones ‘negativas’ ”, dijeron.

Su exhibición está actualmente disponible para su visualización en el Museo Boijmans Van Beuningen en Rotterdam. No solo están mostrando sus productos, sino que también están cultivando algas en el estanque del museo, que utilizan para imprimir objetos como parte de una demostración.

Klarenbeek y Dros no son los únicos que aprovechan los beneficios de las algas. En una línea similar, la empresa estadounidense Algix también hizo olas con su trabajo en filamentos ecológicos. Ambos utilizan un sistema de producción similar, utilizando microorganismos como base para el material de impresión.

El interés emergente en los materiales de impresión 3D de origen biológico podría ser una solución a un problema de larga data en la impresión 3D: la dependencia excesiva de polímeros a base de aceite y materiales dañinos para el medio ambiente. Esta investigación podría permitir que los materiales naturales y fáciles de cultivar ocupen un lugar central. Hasta ahora, el único problema parece ser el de ampliar el sistema de crecimiento para que sea tan eficiente como el de los polímeros.

MCPP acaba de anunciar que ha adquirido Dutch Filaments añadiendo la impresión 3D a su cartera. Mitsubishi Chemical Performance Polymers Europe BV es la segunda empresa dentro del marco de su empresa matriz que se une a la industria de la impresión 3D, siendo la primera Verbatim. A través de la adquisición, Dutch Filaments gana la capacidad de trabajar bajo una marca global muy fuerte.

Dutch Filaments, fundada en 2020, rápidamente se convirtió en uno de los mayores fabricantes de filamentos para impresoras 3D para tecnologías FFF / FDM. MCPP ha adquirido la empresa con sede en los Países Bajos por su experiencia en plásticos, aditivos, lotes maestros, tintes y extrusión. Todas estas competencias le dan a la empresa una amplia gama de filamentos y tipos de materiales. También obtienen una planta de producción en los Países Bajos y 70 empleados con una gran experiencia en el campo.

Invertir en el futuro de la impresión 3D

“Con Dutch Filaments en nuestro grupo de empresas, podemos agregar materiales de impresión 3D a nuestra cartera. Vemos que la demanda de los clientes de diversas industrias está aumentando y con la adquisición de Dutch Filaments podemos no solo satisfacer sus necesidades sino también participar activamente en el futuro del desarrollo de la impresión 3D ”, dijo Ralph Meier, presidente de Mitsubishi Chemical Performance Polymers en Europa.

La adquisición es un buen paso para la posición de la empresa en una amplia gama de industrias. La compañía ya ha manifestado su interés en los sectores automotriz, aeroespacial y médico. Es fácil ver por qué elegirían estos mercados teniendo en cuenta su enorme crecimiento en los últimos años. Por lo tanto, es prudente posicionarse como un proveedor de materiales estratégicos antes de que la industria alcance la saturación.

El trato entre ambas empresas finalmente se cerró el 1 de marzo. La adquisición paga dividendos a ambas empresas. Si bien Dutch Filaments no se quedó atrás por sí solo, bajo el nuevo paraguas tiene oportunidades de crecimiento mucho mayores y potencial financiamiento para la investigación.

Imagen destacada cortesía de Dutch Filaments .

Carbodeon y Tiamet3D están buscando traer al mercado los primeros filamentos de impresora 3D con cordones de nano-diamantes. Las 2 empresas han patentado conjuntamente una nueva y emocionante tecnología que mejora significativamente las propiedades mecánicas y térmicas de los filamentos termoplásticos. Los materiales resultantes, llamados uDiamond, cuentan con un aumento de la resistencia a la tracción del 100%.

Además de inventar nuevos materiales termoplásticos, las empresas están explorando múltiples formas diferentes de fortalecer y mejorar los materiales. Una de esas formas es alinear los filamentos con diferentes materiales para mejorar sus características. Los termoplásticos de rendimiento mejorado tienen aplicaciones en todos los campos de la fabricación, especialmente en la electrónica y la automoción.

Como parte del acuerdo conjunto, Carbodeon proporciona los materiales de nanodiamantes y Tiamet 3D los procesa en los filamentos. La primera línea de filamentos producidos por las dos empresas estará basada en PLA. Esperan expandirse a termoplásticos de alto rendimiento en un futuro próximo.

Ventajas de los filamentos mejorados con nanodiamantes uDiamond

Las nanopartículas a base de diamante y similares han sido un pilar en la fabricación durante siglos. Además de mejorar la gestión térmica, la conductividad y la resistencia a la tracción del polímero base, los nanodiamantes pueden aumentar la temperatura de transición vítrea del producto o componente final para lograr productos de polímero más robustos y confiables, adecuados para entornos más desafiantes.

“ Al unir fuerzas, ya hemos desarrollado filamentos con un aumento del 100 por ciento en la resistencia a la tracción, capacidad de impresión mejorada y mejores propiedades térmicas ”, dijo el Sr. Reid Larson, CEO de Tiamet 3D. “La impresión también se realiza de forma más rápida y fiable con la adición de nanodiamantes hechos a medida con polímeros Carbodeon. »

«Los nanodiamantes ofrecen el potencial para fabricar componentes impresos en 3D que funcionan tan bien o mejor que los componentes moldeados por inyección comparables, pero con enormes reducciones de costos y mejoras en la velocidad de producción, especialmente para la producción de prototipos, bajo demanda y tiradas cortas «, dijo el CEO de Carbodeon. Dr. Vesa Myllymäki.

Carbodeon produce el material con el nombre de uDiamond. El material también abre muchas posibilidades más allá del PLA. La empresa también podría servir como precursora de los sol-geles de impresión 3D, que potencialmente podrían tener aplicaciones en la ciencia médica y la producción de fibra óptica.

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La start-up italiana Felfil Srl quiere que hagas tu propio filamento. Su nuevo y novedoso dispositivo, al que han denominado Felfill Evo, es una excelente manera de reducir una variedad de plásticos diferentes en filamentos caseros a partir de pellets o desechos plásticos normales. De esta manera, los usuarios no tendrán que volver a preocuparse por impresiones fallidas o desperdicios.

El Felfil Evo comenzó como un proyecto de arranque rápido, pero rápidamente logró su objetivo de 30.000 euros en aproximadamente 2 semanas. El dispositivo en sí, según el paquete que se pida, requiere ensamblaje. La compañía lo vende como un kit y para mantener las ofertas baratas, permiten a los usuarios la opción de pedir solo lo necesario. De esta manera, si lo desean, los usuarios pueden ahorrar dinero comprando calentadores y otros bits del mercado. Para aquellos que no están interesados en ensamblar el Evo, también hay una versión completamente ensamblada disponible a un precio ligeramente más alto.

Con un tamaño de 350 x 108 x 180 mm, el Felfil Evo es un dispositivo diminuto pero es muy prometedor, por lo que no es de extrañar que haya generado tanto entusiasmo. Funciona con una amplia gama de información adicional sobre materiales que incluyen PLA, ABS, HIPS, Nylon, T45, TPU, HDPE y PETG. También puede producir filamentos de 1,75 y 2,85 mm gracias a una función de boquilla intercambiable.

Originalmente nacido de la tesis de maestría de los líderes de equipo, Felfil ha crecido para ser mucho más. El prototipo de diseño fue muy popular, logrando más de 2000 descargas. El Evo utiliza hardware de autoconstrucción de código abierto. Es parte de la filosofía de la empresa utilizar tecnología de código abierto como la placa PCB basada en Arduino.

Cómo funciona Felfil Evo

En realidad, es un dispositivo bastante fácil de usar. Primero, necesita una mesa o un lugar estable lo suficientemente alto (alrededor de una caída de 80 cm, dependiendo del material) para permitir que recoja el filamento hacia abajo. A continuación, los usuarios deben establecer la velocidad y la temperatura necesarias para procesar el plástico de su elección. Una vez que alcance la temperatura deseada, inserte gránulos de plástico o desechos en la ventana de alimentación en la parte superior después de elegir un ajuste de temperatura basado en el material que están usando y pasa una hebra de plástico. El tornillo de extrusión especial garantiza que todo el filamento de plástico se procese uniformemente.

Sin embargo, el Felfil Evo tiene sus limitaciones. La compañía recomienda a los usuarios que nunca procesen ciertos plásticos como el vinilo o el PVC debido a los vapores tóxicos. Por tanto, también es importante utilizarlo en una habitación con suficiente ventilación.

El Evo está disponible en 3 categorías de precios diferentes. 299 € para el kit básico, 599 € para el kit completo y 719 € para una versión completamente montada. Seguro que será un dispositivo importante, ya sea que solo desee hacer su propio filamento o reutilizar algunos viejos.

Kai Parthy es un creador de filamentos pionero que siempre está empujando los límites. Su empresa Lay Filaments ha presentado recientemente su nuevo filamento GROWLAY para cultivos de interior. Si bien el filamento aún está pendiente de patente, tiene algunas aplicaciones muy prometedoras. Las capas de GROWLAY pueden producir estructuras orgánicas tras la extrusión.

Kai Parthy está buscando un medio para hacer que la agricultura sea más fácil y maquinable. Como resultado, el nuevo filamento tiene algunas características únicas. A pesar de ser un material termoplástico, la estructura microcapilar le permite hacer crecer las plantas por sí misma. Agregar agua, semillas y esporas de cualquier tipo de planta ayudará a que crezcan en el filamento, formando una capa orgánica.

Tomemos, por ejemplo, la imagen de arriba. Muestra un color marrón GROWLAY recién impreso (izquierda), crecimiento de moho similar al algodón (centro) y líquenes de crecimiento lento (derecha). Estos son los tipos de capas orgánicas que las personas pueden crear. Los ecosistemas requieren agua, pero el filamento incluso ayuda a almacenar las propiedades del agua y los bio-nutrientes.

Agricultura interior con GROWLAY

La siguiente imagen muestra otro ejemplo de las cualidades de los filamentos, mostrando una estructura GROWLAY White que tenía algunas semillas de césped. Las semillas se dejaron durante unos días y la hierba natural creció en ellas. Podría ser ideal para cualquiera que desee montar un invernadero artístico o una exhibición de jardín. Quizás las versiones futuras podrían incluso servir para producir arquitectura urbana orgánica.

GROWLAY viene en 2 tipos: blanco y marrón. Ambos tienen diferentes funcionalidades y esquemas de color. El blanco es poroso y tiene capilares abiertos. También es totalmente compostable y consta de un material puro.

GROWLAY Brown, por otro lado, no es compostable pero está hecho para estructuras más resistentes. Los usuarios también pueden esterilizar sus estructuras utilizando gas o líquido, aunque no térmicamente. Los usuarios también pueden colorearlo como mejor les parezca. Ambos filamentos son biodegradables.

El trabajo de Kai Parthy con filamentos de madera para impresoras 3D lo convirtió en un nombre familiar. Parece que continúa por esta misma ruta innovadora una vez más. Estos filamentos son un gran concepto que produce hermosos resultados que también se ven únicos. Claramente, todos, desde botánicos hasta jardineros aficionados, pueden encontrar algo que les encante en esta empresa.

Todas las imágenes cortesía de Kai Parthy.