Filamento para impresión 3D a partir de residuos de fibra de carbono en polvo

El proyecto RCARBEFILL busca obtener un monofilamento para impresión 3D con elevadas prestaciones mecánicas, elaborado a partir de material reciclado en polvo obtenido de restos de composites de carbono.

La industria del composite emplea la fibra de carbono en multitud de componentes ya que es un material de elevadas prestaciones mecánicas y que tiene una densidad relativamente baja, lo que lo hace idóneo como refuerzo en la fabricación de elementos resistentes y ligeros. Sin embargo, la reutilización de dicha fibra en las mismas aplicaciones mecánicas resulta complejo por la dificultad de recuperar la fibra íntegra y la reducción del tamaño sufrida durante el proceso de transformación o en los procesos de clasificación y recogida selectiva, por lo que el reciclado de este tipo de productos se limita bastante.

En este contexto y con el fin de recuperar esta fibra de carbono y aumentar la gama de materiales disponibles actualmente para fabricación aditiva, surge el proyecto “Aprovechamiento de residuos de fibras de carbono en forma de polvo para la elaboración de monofilamento conductor para aplicaciones de impresión 3D. RCARBEFILL”. Su objetivo principal es obtener un monofilamento para impresión 3D por tecnología FDM (Modelado por Deposición de Fundido) con elevadas prestaciones mecánicas, empleando para su elaboración material reciclado en polvo obtenido de restos de composites de carbono. Se busca así, obtener un monofilamento de prestaciones iguales o superiores a los productos comerciales disponibles en la actualidad.

Liderado por la empresa de diseño y fabricación de aeroestructuras Aernnova, este proyecto cuenta, asimismo, con la participación de la empresa 3R3D Technology Materials y del centro tecnológico Gaiker-IK4. El trabajo de estos tres socios a lo largo de la investigación será intentar recuperar las mermas producidas en los procesos de transformación de Aernnova para aprovecharlas como materia prima en la fabricación de monofilamento reforzado para impresión 3D. De esta forma, se contribuirá a la economía circular aprovechando un residuo generado en un proceso, para desarrollar nuevos materiales para tecnologías de fabricación aditiva.

Financiado por el programa Demostración de Economía Circular de Ihobe (sociedad pública de gestión ambiental del Gobierno Vasco) y cofinanciado por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional FEDER, el proyecto RCARBEFILL, que finalizará el próximo mes de noviembre, se estructura en 3 fases:

1. Caracterización del residuo: se valorará el residuo generado en las instalaciones de Aernnova para usarlo como materia prima y se determinarán todos los aspectos necesarios para su manipulación y caracterización.
2. Desarrollo de materiales: se obtendrá un compound a partir del material residual obtenido en el proceso de las instalaciones de AERNNOVA.
3. Elaboración del monofilamento: se obtendrá un monofilamento y se validará, realizando pruebas de impresión 3D en equipos convencionales y llevando a cabo la caracterización e influencia del procesado en prestaciones.

Gaiker-IK4, como experto tanto en reciclado, separación e identificación, como en plásticos y composites, en compounding, transformación y caracterización, participará en las tres fases de la investigación. En primer lugar, participará en la caracterización de los materiales y en la definición de la gestión segura de los elementos, diseñando el sistema de recogida, clasificación y tratamiento del polvo de carbono. En segundo lugar, llevará a cabo las labores de compounding y los ensayos de caracterización del compound desarrollado, siendo el responsable de esta tarea. Y por último, colaborará en la elaboración del monofilamento, en las pruebas de procesado e impresión 3D y se encargará de la caracterización e influencia del procesado en prestaciones.