Pregunta de la semana: Filamento de fabricación propia

Máquina de reciclaje de filamentos de 3DEVO [Fuente: IMPRESORAS 3D]

La pregunta de esta semana se relaciona con la idea de hacer su propio filamento de impresora 3D.

James, lector de IMPRESORAS 3D, pregunta:

“El bot de extrusión. ¿Está todavía disponible en algún lugar, si es así, dónde? Además, por casualidad, ¿conoce alguna trituradora que tenga un precio decente para los aficionados a la impresión 3D? «

Para empezar, analicemos el proyecto ExtrusionBot. Se lanzó como un Kickstarter en 2022, y la idea era triturar sus viejas impresiones 3D y reciclarlas en filamentos nuevos para usar en su impresora 3D.

Es una buena idea, pero mucho más desafiante de lo que nadie imaginó.

ExtrusionBot falló, y hoy su sitio web se ve así:

El sitio web de ExtrusionBot ya no parece estar allí [Fuente: IMPRESORAS 3D]

Descubrieron, al igual que varios otros emprendedores entusiastas, que hacer filamentos verdaderamente imprimibles es mucho más desafiante que simplemente arrojar plástico húmedo.

El problema es que el filamento producido debe tener la calidad suficiente para imprimir en 3D. Esto significa que debe ser:

  • De diámetro constante
  • De forma redonda consistente
  • Hecho de la misma química
  • Libre de humedad u otros contaminantes.
  • Enrollado cuidadosamente en un carrete para su uso

Y como beneficio adicional, puede tener un color uniforme, pero eso puede no afectar la capacidad de impresión.

Imagen real de filamento fresco, pero completamente inutilizable, producido por una máquina de reciclaje de escritorio [Fuente: IMPRESORAS 3D]

Los primeros fabricantes de filamentos como ExtrusionBot no tuvieron en cuenta estos factores. Un ejemplo que presencié en una de las primeras exposiciones comerciales de impresión en 3D fue simplemente derramar filamento recién extruido en el piso en una pila similar a un espagueti. Claro, había filamento allí, pero era literalmente inutilizable. Nunca volví a ver esa empresa, y uno puede adivinar por qué.

La verdadera producción de filamentos requiere métodos extraordinariamente precisos. Para lograr el diámetro y la forma correctos, la velocidad de extrusión debe determinarse cuidadosamente mediante medición en tiempo real y ajuste de parámetros. Las máquinas modernas utilizan sensores accionados por láser para determinar el diámetro y la geometría del filamento. Una vez que estos parámetros están fijados, el filamento debe enfriarse rápidamente, pero suavemente, de lo contrario perderá su forma y dimensiones precisas.

En una línea de producción, esto se suele hacer con un baño de agua largo a una temperatura precisa. A medida que el nuevo filamento pasa por este baño, se enfría a la velocidad correcta. Cuando emerge, se puede enrollar, pero también está lleno de humedad. Esto significa que debe secar el filamento utilizando otro paso más en el proceso.

Ahora la gran pregunta: ¿cómo se logra todo esto en un simple dispositivo de extrusión de escritorio?

Hay muchos pasos involucrados, que incluyen:

  • Abastecimiento de material de entrada consistente
  • Triturar el material de entrada a un tamaño uniforme
  • Alimentación en la extrusora de filamentos
  • Calentamiento y extrusión
  • Medición y retroalimentación
  • Enfriamiento
  • El secado
  • Spooling
  • Almacenamiento

Tenga en cuenta que la trituración es un paso explícito en este proceso y tiene sus propios requisitos especiales. La trituradora debe producir trozos que tengan un tamaño máximo para que quepan en cualquier sistema de reciclaje que esté utilizando. En otras palabras, la trituradora debe coincidir con la extrusora de filamentos.

Trituradora de plástico de 3DEVO [Fuente: IMPRESORAS 3D]

La necesidad de un filamento de impresora 3D de precisión es ahora mayor que nunca. Como las impresoras 3D de hoy se esfuerzan por obtener impresiones 3D de la más alta calidad, solo pueden lograrlo mediante el uso de filamento de entrada de precisión. De hecho, hoy en día muchas máquinas utilizan perfiles de impresión prefabricados que combinan la máquina con un producto de filamento específico de un fabricante específico. Esa es la única forma de optimizar realmente la calidad.

Esta es una de las muchas razones por las que he visto que casi todas las máquinas de filamentos de escritorio se caen a un lado. Eso y una preponderancia asombrosa para ignorar por completo el problema del spooling, como se describió anteriormente.

En estos días, solo conozco un sistema de producción de filamentos de impresora 3D de escritorio prácticamente útil que intenta resolver todos los problemas requeridos, y ese es el equipo de 3DEVO. En la parte superior puede ver una imagen de su máquina.

La compañía ha existido durante muchos años y, por lo tanto, es bastante cierto que ha resuelto la mayoría de los problemas. Tienen soluciones para triturar, medir, enrollar y más, y funciona. Lo he visto con mis propios ojos. Escribimos sobre la máquina 3DEVO NEXT aquí, y también sobre su expansión a Norteamérica.

Algunos pueden encontrar que el precio de su equipo es alto, pero ese es en realidad el costo de hacer el trabajo correctamente.

Si la opción 3DEVO es demasiado cara, entonces tenemos que hacernos la pregunta: ¿qué estamos tratando de lograr reciclando impresiones 3D?

Si estamos tratando de reducir el costo ambiental de la impresión 3D, entonces uno debe considerar el costo ecológico completo de la operación, incluida la energía utilizada para reciclar, el costo del equipo de reciclaje, etc., y sospecho que al final realmente no hay mucho que salvar, por desgracia.

Por otro lado, si estamos tratando de ahorrar dinero, eso no es realmente posible. El costo de reciclar adecuadamente el filamento es casi el mismo que el de comprar un filamento nuevo y económico, después de que se tenga en cuenta todo.

Al hablar con 3DEVO, resulta que la mayoría de sus clientes usan el sistema no para ahorrar dinero, sino para producir combinaciones inusuales y nuevas de filamentos que no están en el mercado. Con ese equipo puedes jugar con colores, aditivos y composites. No es para ahorrar dinero en filamentos.

Resulta que la mejor manera de ahorrar dinero en filamentos es encontrar el producto de menor costo.