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La misión de salvar el pan continúa: ¡imprimimos a partir de pan duro! Hemos unido fuerzas con la empresa Sygnis lo que ha dado lugar a un filamento biodegradable que puede utilizarse con éxito en la producción.
¿De dónde procede el pan duro en la producción?
Llevamos más de un año trabajando para reducir el pan desechado en todo el mundo. Estamos encontrando y explorando formas de utilizar el pan duro como materia prima para crear productos nuevos y saludables. Ya conocíamos las posibilidades de utilizar polímeros de origen biológico en la impresión 3D, almidón de maíz o remolacha azucarera, así que vimos el potencial del pan duro.
Cualquier forma de evitar que el pan se convierta en residuo y mantenerlo en el circuito cerrado de producción es la correcta. Buscamos soluciones que podamos aplicar a escala mundial. Un amigo nos habló de una empresa moderna Sygnisque tal vez estaría abierta a este tipo de cooperación ", comenta Bartłomiej Rak, de REBREAD.
Andrzej Burgs, director general de Sygnis SA, respondió a la idea con gran entusiasmo. Conoce a la perfección el problema del desperdicio de alimentos en el mundo y no tardó en declararse dispuesto a colaborar e intentar utilizar pan duro en la producción de material para impresión 3D.
En abril de 2022, llegó al parque de máquinas de Sygnis una bolsa de pan duro procedente de REBREAD. Sygnis aceptó el reto.
Comprobaron que era posible crear un filamento basado en el material biodegradable PLA (Polylactide) con la adición de pan seco. Para ello, utilizaron un conjunto de máquinas 3devo estacionadas en el parque de maquinaria de Żwirki i Wigury 101. El equipo del proyecto estaba formado por dos personas: Joanna Wądołowska-Frej y Natalia Pawłowska, que en Sygnis se encargan, entre otras cosas, de realizar trabajos de investigación y desarrollo dirigidos a crear un nuevo tipo de material de impresión 3D y reciclar filamento.
El trabajo en este proyecto no habría sido posible de no ser por las máquinas de la empresa holandesa 3devo, que permiten reciclar procesos y trabajar con nuevos tipos de materiales de impresión 3D.
3devo - máquinas de ensayo y error... y al final éxitos
3devo es una empresa tecnológica fundada por ingenieros jóvenes e ingeniosos en los Países Bajos. Su misión es crear productos accesibles y de alta calidad para "cerrar el círculo" de la producción, el procesamiento y la reutilización de materiales de impresión 3D. Comenzaron su trabajo en 2014 y hoy ofrecen soluciones completas para trabajar con nuevos materiales y reciclar filamento. Uno de estos kits se encuentra en el parque de máquinas Sygnis.
El objetivo de 3devo es ayudar a empresas, instituciones educativas y laboratorios de investigación a avanzar hacia un modelo de negocio más sostenible, no sólo desde una perspectiva económica, sino también desde una práctica de impresión 3D respetuosa con el medio ambiente. Siguen centrados en este objetivo mejorando continuamente sus productos y encontrando formas de llevar la innovación de materiales al siguiente nivel.
- Colaboramos con 3devo porque nuestras visiones del futuro coinciden. Queremos cuidar el medio ambiente promoviendo tecnologías ecológicas que nos acerquen al cierre del ciclo de los residuos. Nos comprometemos a desarrollar el potencial de reciclaje de los materiales de impresión 3D no sólo dentro de nuestro parque de maquinaria, sino también en entornos industriales y de investigación. Gracias a las soluciones de nuestro socio holandés, la investigación de nuevos materiales es más fácil de llevar a cabo y todo el ecosistema de equipos ocupa poco espacio, ofreciendo a cambio infinitas posibilidades", afirma Joanna Wądołowska-Frej, ingeniera del departamento de I+D de Sygnis SA.
¿Qué aspecto tiene el tratamiento?
Podemos moler fácilmente el pan duro, ya que carece de agua. A continuación, lo mezclamos con gránulos de polímero en una proporción de 1:9 y podemos extruirlo con éxito con la máquina 3devo Composer 450.
Pero paso a paso...
Una vez molido el pan, vertemos la mezcla previamente preparada de gránulos y pan duro en la tolva o tolva de alimentación. La mezcla se introduce en un tornillo/hélice con una geometría que facilita la mezcla homogénea del polímero con el aditivo. Esto significa que ambos componentes se mezclan de forma homogénea y uniforme. Para lograr la fusión completa del polímero, el tornillo sinfín guía el material a través de cuatro zonas de calentamiento, cada una con una temperatura adecuada fijada de forma independiente. Ésta no puede ser ni demasiado alta ni demasiado baja. Esto garantiza que cambiemos el estado de agregación del material al ritmo correcto sin cambiar la composición química de la mezcla. El extrusor, situado en el extremo del husillo/tornillo, tiene una boquilla con un diámetro de 3 mm, de la que fluye constantemente el filamento prefabricado. Junto a ella hay un sensor que comprueba el diámetro del filamento. Indica si el material resultante tiene un diámetro constante. Además, gracias a la retroalimentación, la extrusora es capaz de ajustar automáticamente la fuerza de tensión para mantener el diámetro fijado por el usuario. ¿Qué significa esto? Significa nada menos que la máquina es capaz de mantener sus propios parámetros de funcionamiento para volver a crear el filamento para la impresión 3D. ¡Eso es lo que llamamos automatización total!
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¿Qué hemos conseguido crear?
Gracias a las máquinas de 3devo y al trabajo del equipo de I+D, hemos podido producir un filamento de impresión 3D con una mezcla de pan duro, en el que aproximadamente el 90% del material es PLA (polilactida) y el 10% es pan seco. Realizamos una serie de pruebas que confirmaron que podíamos imprimir en 3D con éxito a partir de nuestro filamento experimental.
Lo más difícil fue preparar la mezcla de polímeros adecuada con el pan negro. Todo el proceso de investigación y desarrollo fue bastante fluido, ya que 3devo proporciona perfiles de materiales ya preparados para los termoplásticos más populares para la impresión 3D. Facilitan el trabajo con nuevas mezclas y la experimentación por cuenta propia", comenta Natalia Pawlowska, ingeniera junior del departamento de I+D de Sygnis SA.
Los proyectos experimentales de I+D son nuestro pan de cada día
En Polonia se desperdician anualmente unos 2 millones de toneladas de pan, lo que indica un problema considerable, pero al mismo tiempo es una oportunidad para introducir soluciones innovadoras que podrían rescatar el pan no vendido y crear nuevos productos a partir de él, exactamente como en el caso anterior.
Nuestro objetivo es inspirar a otros y fomentar la cooperación entre diferentes industrias para trabajar juntos con el fin de no desperdiciar alimentos y cuidar el circuito cerrado en los negocios. Nuestro proyecto con Sygnis muestra brillantemente cómo los residuos de la industria alimentaria pueden convertirse en materia prima en un sector completamente distinto", explica Bartłomiej Rak, de REBREAD.
¡Más proyectos Sygnis y Rebread por delante! Ahora, con la confianza de que parte del pan puede salvarse utilizándolo en la producción de filamento para impresión 3D, ¡puedes apuntar más alto con éxito!
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