Artículos / Referencia Bibliográfica
RevistaPlásticosModernos
Título:
Fabricación coloidal de gránulos y filamentos funcionales base pla con carga inorgánica para su uso en impresión 3D
Autores:
E. Usala1; Z. Gonzalez1,2*; E. Espinosa1,2; P. Ortega3,4, O. Urra4, C. Chirico4, E. Miguelez3, J. Yus4,5, A. Ferrández-Montero4, A. J. Sanchez-Herencia2,4 y B. Ferrari2,4
*zgonzalez@uco.es
Afiliación:
1. BioPrEn Group (RNM940), Departamento de Química Inorgánica e Ingeniería Química, Instituto Químico para la Energía y el Medioambiente (IQUEMA), Facultad de Ciencias, Universidad de Córdoba, Córdoba, España.
2. Unidad Asociada CSIC-UCO. Fabricación aditiva de materiales compuestos basados en celulosa funcionalizada, obtenida de residuos de biomasa.
3. Colfeed4Print, S.L. Empresa de Base Tecnológica del CSIC. Madrid, España.
4. Instituto de Cerámica y Vidrio, CSIC, Madrid, España.
5. Carl R. Woese Institute for Genomic Biology (IGB), University of Illinois Urbana-Champaign (UIUC), Champaign, IL, United States.
ISSN:
003-8708
Datos Fuente:
2023,125 (786)
Resumen:
En este trabajo se presentan materiales compuestos formulados a partir de polímeros termoplásticos y partículas inorgánicas y procesados en forma de gránulos y filamentos para su uso en impresión 3D mediante la tecnología FFF. La novedad radica en el procedimiento utilizado para la formulación de las mezclas involucradas, el cual está basado en la patente PCT ES2019070348S, actualmente en explotación por la empresa de base tecnológica COLFEED4Print. A diferencia de los procesos convencionales, que realizan la mezcla de partículas inorgánicas con medios poliméricos fundidos con altas viscosidades, nuestro proceso de mezclado se realiza en vía húmeda permitiendo un mayor grado de dispersión y homogeneización entre las fases implicadas. El desarrollo y aplicación de una metodología coloidal como esta ha favorecido la interacción entre ambas fases permitiendo: 1) aumentar la carga de la fase inorgánica en la matriz polimérica y 2) reducir las temperaturas de impresión. Estas ventajas además de suponer un ahorro de tiempo y energía en el proceso nos han permitido introducir contenidos de carga inorgánica más altos de los reportados previamente por otros autores, que han usado métodos de fabricación convencionales.
Palabras clave:
Polímeros termoplásticos, Procesamiento coloidal, Filamentos funcionales, Fabricación de Filamento Fundido, Impresión 3D.
Abstract:
This article deals with the preparation of composite formulated from polymers and inorganic particles and processed like granules and filaments to be used in 3D printing with the FFF technology. The novelty of the work lies in the procedure used for the formulation of the involved mixtures, which is based on the patent PCT ES2019070348S, currently in use by the start-up COLFEED4Print. In contrast to the conventional processes, where the mixture of inorganic particles with polymeric phase is carried out in molten media with high viscosities, our mixing process is developed through a wet route, achieving a higher degree of dispersion and homogenization between the involved phases. The development and application of a colloidal methodology, like this one, favors the interaction between both phases, achieving: 1) increasing the solid content of the inorganic phase in the polymeric matrix and 2) reducing printing temperatures. These advantages allow saving time and energy during the process, as well as introducing higher inorganic contents than those previously reported by other authors, who usually used conventional manufacturing methods.
Keyworks:
Thermoplastic Polymers, Colloidal Processing, Functional Filaments, Fused Filament Fabrication, 3D Printing.
