Fabricación y caracterización de PLA reciclado

Abstract

El trabajo fin de grado que se expone a continuación tiene como objetivo la obtención de filamento PLA (Ácido Poliláctico) por medio de partículas recicladas a partir de piezas impresas desechadas. Además, se realizará un estudio sobre su comportamiento mecánico, sometiendo las probetas impresas con filamento reciclado, a tracción, comparando sus resultados frente a los resultados alcanzados con las probetas impresas con filamento industrial. Es más que evidente que la impresión 3D ha avanzado a pasos agigantados hasta llegar a donde nos encontramos actualmente. Se trata de una tecnología que está revolucionando el sector industrial no sólo a nivel ingenieril sino en tantos otros como pueden ser la sanidad, joyería, alimentación, etc. Este auge se debe principalmente, a la amplia gama que existe tanto de maquinaria como de materiales accesibles a todos los niveles. En el mundo de la impresión la cantidad de polímeros utilizados como materia prima es inmensa (ABS, PLA, PETG, PVA, PC, etc.) y, por lo general, éstos no son biodegradables o se degradan lentamente. Atendiendo a esta premisa, para llevar a cabo este estudio, se ha utilizado el PLA, que, por el contrario, es un polímero biodegradable y además uno de los materiales más empleados, de ahí el interés de su reutilización. Dicho esto, debemos tomar conciencia que los plásticos están siendo un problema ambiental importante que concierne al mundo entero. Este proyecto se ha desarrollado en dos fases bien diferenciadas. La primera concierne a la fabricación del filamento e incluye desde el triturado de las piezas para la obtención de “pellets”, hasta el diseño y fabricación de los elementos necesarios para el correcto funcionamiento de la extrusora. La segunda fase es la que recoge el análisis entre el comportamiento del filamento industrial, el suministrado por el proveedor, frente al filamento reciclado, fabricado a partir de piezas desechadas.

The final degree project described below is aimed at obtaining PLA filament (Polylactic Acid) by means of recycled particles from discarded printed parts. In addition, a study on their mechanical behavior will be carried out, subjecting the printed specimens with recycled filament, to traction, comparing their results against the results achieved with the specimens printed with industrial filament. It is more than evident that 3D printing has advanced so much until we reach where we are today. It is a technology that is revolutionizing the industrial sector not only at the engineering level but in so many others such as health, jewelry, food, etc. This boom is mainly due to the wide range of machinery and materials accessible to all levels. In the world of printing the amount of polymers used as raw material is immense (ABS, PLA, PETG, PVA, PC, etc.) and, in general, these are not biodegradable or slowly degrade. Following this premise, to carry out this study, the PLA has been used, which, on the contrary, is a biodegradable polymer and also one of the most used materials, hence the interest of its reuse. Having said that, we must be aware that plastics are being an important environmental problem that concerns the whole world. This project has been developed in two distinct phases. The first one, is related to the manufacture of the filament and includes from the crushing of the pieces to obtain pellets, to the design and manufacture of the necessary elements for the correct operation of the extruder. The second one, is the one that includes the analysis between the behavior of the industrial filament, the one supplied by the supplier, versus the recycled filament, manufactured from discarded parts.