Implementação de polímeros termoplásticos reciclados como potencial matéria-prima para processos de fabrico aditivo
DOI:
https://doi.org/10.18667/cienciaypoderaereo.802Palavras-chave:
extrusão, deposição por fusão (mdf), polímero reciclado, prototipagemResumo
Nos últimos anos, tornaram-se evidentes os problemas ambientais relacionados com os polímeros sintéticos, especialmente aqueles que são descartados no ambiente após a sua vida útil. Por este motivo, este trabalho de investigação centra-se na aplicação de polímeros reciclados em tecnologias emergentes, como o fabrico aditivo. Para o efeito, foram utilizados polipropileno reciclado, polietileno de alta densidade e polietileno de baixa densidade, e foi feita uma comparação com os seus materiais virgens. Foi realizada a seleção, moagem, lavagem e secagem dos materiais recuperados, para a sua posterior transformação por processo de extrusão, onde se obtiveram pellets destes materiais, que foram alimentados a um equipamento de fabrico aditivo no qual se obtiveram provetes para caraterização mecânica e microestrutural. Até o momento, os resultados foram obtidos com o polipropileno reciclado e original, pois a pesquisa ainda está em andamento. Observou-se que o polietileno reciclado apresenta maior aderência ao leito de impressão e elevada retração em comparação com o original. Além disso, existem dificuldades de impressão para o PEAD reciclado e original.
Downloads
Referências
Ahmed, W., Siraj, S. & Al-Marzouqi, A. H. (2020). 3D printing PLA waste to produce ceramic based particulate reinforced composite using abundant silica-sand: Mechanical properties characterization. Polymers, 12(11), 2579. https://doi.org/doi:10.3390/polym12112579
Andersen, M. S. (2007). An introductory note on the environmental economics of the circular economy. Sustainability Science, 2(1), 133-140. https://doi.org/doi:10.1007/s11625-006-0013-6
Bossart, J. L., González, S. R. & Greenberg, Z. (2020). 3D printing filament recycling for a more sustainable library makerspace. College & Undergraduate Libraries, 27(2-4), 369-384. https://doi.org/doi:10.1080/10691316.2021.1899093
Daniele, R., Armoni, D., Dul, S. & Alessandro, P. (2023). From nautical waste to additive manufacturing: Sustainable recycling of high-density polyethylene for 3D printing applications. Journal of Composites Science, 7(8), 320. https://doi.org/doi:10.3390/jcs7080320
Den Hollander, M. C., Bakker, C. A. & Hultink, E. J. (2017). Product design in a circular economy: Development of a typology of key concepts and terms: Key concepts and terms for circular product design. Journal of Industrial Ecology, 21(3), 517-525. https://doi.org/doi:10.1111/jiec.12610
Gamez, M. J. (2015). Objetivos y metas de desarrollo sostenible. https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/objetivos-de-desarrollo-sostenible/
Gómez, G. A. y Ramos, G. (2019). Diseño e implementación de un sistema de extrusión de filamento. Universidad Autónoma de Occidente. https://red.uao.edu.co/bitstream/handle/10614/11024/T08590.pdf
Jin, M., Neuber, C. & Schmidt, H. W. (2020). Tailoring polypropylene for extrusion-based additive manufacturing. Additive Manufacturing, 33(101101). https://doi.org/doi:10.1016/j.addma.2020.101101
Kristiawan, R. B., Imaduddin, F., Ariawan, D., Ubaidillah, B. & Arifin, Z. (2021). A review on the fused deposition modeling (FDM) 3D printing: Filament processing, materials, and printing parameters. Open Engineering, 11(1), 639-649. https://doi.org/doi:10.1515/eng-2021-0063
Kuo, C. C., Liu, L. C., Teng, W. F., Chang, H. Y., Chien, F. M., Liao, S. J. & Chen, C. M. (2016). Preparation of starch/acrylonitrile-butadiene-styrene copolymers (ABS) biomass alloys and their feasible evaluation for 3D printing applications. Composites Part B, Engineering, 86, 36-39. https://doi.org/doi:10.1016/j.compositesb.2015.10.005
Liu, Z., Wang, Y., Wu, B., Cui, C., Guo, Y. & Yan, C. (2019). A critical review of fused deposition modeling 3D printing technology in manufacturing polylactic acid parts. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 102(9-12), 2877–2889. https://doi.org/doi:10.1007/s00170-019-03332-x
Mani, M., Lyons, K. W. & Gupta, S. K. (2014). Sustainability characterization for additive manufacturing. Journal of Research of the National Institute of Standards and Technology, 119, 419. https://doi.org/doi:10.6028/jres.119.016
Martínez, S. (2022). Todo lo que debes saber sobre la ley que prohíbe los plásticos de un solo uso en Colombia. Goula. https://goula.lat/todo-lo-que-debes-saber-sobre-la-ley-que-prohibe-los-plasticos-de-un-solo-uso-en-colombia/
Moradi, M., Beygi, R., Yusof, N., Amiri, A., da Silva, L. F. & Sharif, S. (2023). 3D printing of acrylonitrile butadiene styrene by fused deposition modeling: Artificial neural network and response surface method analyses. Journal of Materials Engineering and Performance, 32(4), 2016-2028. https://doi.org/doi:10.1007/s11665-022-07250-0
Morales, M. A., Maranon, A., Hernández, C., Michaud, V. & Porras, A. (2023). Colombian sustainability perspective on fused deposition modeling technology: Opportunity to develop recycled and biobased 3D printing filaments. Polymers, 15(3), 528. https://doi.org/doi:10.3390/polym15030528
Naciones Unidas. (2023). Día mundial del medio ambiente. https://www.un.org/es/observances/environment-day
Oliveira, R., Silva, M. H., Agrawal, P., Brito, G., Cunha, C. T. & Mélo, T. J. (2023). Recycling of acrylonitrile butadiene styrene from electronic waste for the production of Eco-friendly filaments for 3D printing. 3D Printing and Additive Manufacturing. https://doi.org/doi:10.1089/3dp.2022.0211
Ramos Espinosa, G. y Lombana Gómez, G.(2019). Diseño e implementación de un sistema de extrusión de filamento para impresión 3D a partir de botellas recicladas. Universidad Autónoma de Occidente. https://red.uao.edu.co/bitstream/handle/10614/11024/T08590.pdf
Turku, I., Kasala, S. & Kärki, T. (2018). Characterization of polystyrene wastes as potential extruded feedstock filament for 3D printing. Recycling, 3(4), 57. https://doi.org/doi:10.3390/recycling3040057
Vidakis, N., Petousis, M., Tzounis, L., Maniadi, A., Velidakis, E., Mountakis, N. & Mechtcherine, V. (2020). Sustainable additive manufacturing: Mechanical response of Polypropylene over multiple recycling processes. Sustainability, 13(1), 159. https://doi.org/doi:10.3390/su13010159
Downloads
Publicado
Edição
Seção
Licença
Copyright (c) 2023 Escuela de Postgrados de la Fuerza Aérea Colombiana
Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Declaração de cessão de direitos autorais à revista
O autor cede exclusivamente à Revista os direitos de exploração (reprodução, distribuição, comunicação pública e transformação) para explorar e comercializar a obra, no todo ou em parte, em todos os formatos e modalidades de exploração presentes ou futuros, em todas as línguas, por todo o período de vida da obra e pelo mundo inteiro.
Todo o conteúdo publicado na revista científica Ciencia y Poder Aéreo está sujeito à licença de reconhecimento internacional Creative Commons 4.0, cujo texto completo pode ser encontrado em http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
A licença permite que qualquer usuário baixe, imprima, extraia, arquive, distribua e comunique publicamente este artigo, desde que seja dado o devido crédito aos autores: ao(s) autor(es) do texto e a Ciencia y Poder Aéreo, Revista da Escola de Pós-Graduação da Força Aérea Colombiana. Exceto quando for indicado o contrário, o conteúdo deste site será licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution 4.0 Internacional.
Para usos de conteúdo não previstos nestas normas de publicação é necessário entrar em contato diretamente com o diretor ou editor da revista através do e-mail cienciaypoderaereo1@gmail.com
A Escola de Pós-Graduação da Força Aérea Colombiana e esta revista não são responsáveis pelos conceitos expressos nos artigos, nem pelos metadados fornecidos ou pelas afiliações que os autores declarem, sendo assim de inteira responsabilidade dos autores.
Licença Creative Commons
Os autores concedem à revista os direitos de exploração (reprodução, distribuição, comunicação pública e transformação) para explorar e comercializar a obra, inteira ou parcialmente, em todos os formatos e modalidades de exploração presentes ou futuras, em todas as línguas, por todo o período de vida da obra e no mundo inteiro.
Todos os conteúdos publicados na revista científica Ciencia y Poder Aéreo estão sujeitos à licença de reconhecimento 4.0 4.0 Internacional de Creative Commons, cujo texto completo pode-se consultar em http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
A licença permite a qualquer usuário baixar, imprimir, extrair, arquivar, distribuir e comunicar publicamente um artigo, desde que seja dado crédito aos autores do trabalho: aos autores do texto e a Ciencia y Poder Aéreo, Revista Científica da Escola de Pós-Graduação da Força Aérea Colombiana. Salvo onde for indicado o contrário, o conteúdo deste site é licenciado sob uma licença Creative Commons Atribución 4.0 internacional.
Para usos de conteúdo não previstos nestas normas de publicação é necessário entrar em contato diretamente com o diretor ou editor da revista através do e-mail cienciaypoderaereo1@gmail.com
A Escola de Pós-Graduação da Força Aérea Colombiana e esta revista não são responsáveis pelos conceitos expressos nos artigos, nem pelos metadados fornecidos ou pelas afiliações que os autores declarem, sendo assim de inteira responsabilidade dos autores.