Impresión 3D con plásticos reciclables.

En nuestro día a día nos encontramos con ciertas situaciones en las que necesitamos productos de corta duración, por ejemplo alimentos y bebidas, que utilizan envases descartables de plástico para asegurar la calidad del producto en su recorrido desde que sale de la fabrica hasta que llega al consumidor. El problema se encuentra en cuanto el envase se convierte en un residuo sin tratar.

Para revertir esta situación se tienen que generar ciclos donde los empaques de los productos sean reutilizados dándole otra vida al mismo material para la construcción de nuevas inventivas. Es por esto que enfocándonos en el reciclaje de material plástico HDPE, presente generalmente en las tapas de botellas de plástico, que se ideo la construcción de un sistema para la clasificación y organización de los mismos para la producción de pellets, materia prima para la fabricación de productos como el filamento de las impresoras 3D.

A pesar de los esfuerzos en América Latina y el caribe para reducir el uso de plásticos, su producción ha aumentado un 900% desde 1980 a escala global. Es una situación preocupante debido a que el 79% del material desechado hasta el día de hoy ha acabado en el medio ambiente o en vertederos. En particular, el envasado de productos constituye el 40% del total de plásticos que se utilizan globalmente.

Para revertir esta problemática se debe poner especial atención en el reciclaje de este tipo de deshechos. Ante la falta de estándares para la separación de residuos, los ciudadanos no saben como lidiar con sus residuos. Un claro ejemplo de esto son las botellas de plástico, las cuales se producen una 500 mil millones de unidades, que pueden utilizar 3 tipos de plásticos distintos para su envasado, con 3 procesos completamente distintos para su tratamiento para reutilizacion. 

Adicionalmente, se busca que a la hora de reciclar el material se conserven sus propiedades, lo cual a veces se complica debido a que cada empresa utiliza distintos aditivos con el plástico. Por ejemplo, puede resultar difícil conseguir plásticos transparentes si no se esta trabajando exclusivamente con deshechos que cumplan esa propiedad.

La solución busca facilitar la clasificación de tapitas de plástico para su trituracion y transformación en pellets de distintos colores. Los cuales se pueden utilizar luego para su extrusión y reconversión a otro tipos de productos como filamento para impresión 3d.

El material reciclado podrá ser utilizado para realizar prototipos de proyectos por parte de individuos o empresas. Generando nuevas oportunidades de diseño y experimentación en el ámbito industrial y creativo.

La solución propuesta es un artefacto que clasifica residuos de polietileno de alta densidad y luego tritura para su extrusión y posterior reciclado como material de impresión 3D de bajo presupuesto. 

Utilizando reconocimiento de imágenes y deep learning provisto en la nube se entrena a una red con distintos modelos de tapas de botellas que se comercializan libremente en la región. Entonces, cuando el usuario ingresa una tapa en el artefacto la misma la analiza y clasifica para separarla por color como se puede observar en la siguiente captura. 

Una vez que la tapa ha sido clasificada se permite su ingreso en un conducto conectado a otro conducto móvil que rota según el contenedor correspondiente a la tapa en cuestión y su categoría.

Cada contenedor tiene una llave de paso manual para que cuando un usuario desee reciclar las tapas se abre el paso y se enciende el motor de la trituradora para que produzca los pellets del color solicitado.

El material conseguido se utiliza luego en un extrusor de filamento el cual ajusta el temperatura, el tamaño de capa y la velocidad en base a la clasificación del pellet. El producto final es luego utilizado para la impresión de prototipos 3D sustentable de bajo costo.