Aplicación de bioplásticos cocinados a base de Agar-Agar y almidón de papa en tecnologías de manufactura aditiva

Abstract

La pandemia del coronavirus produjo una crisis sanitaria a nivel mundial, donde los países trataban de abastecerse con insumos médicos para poder tratar a sus contagiados. Ante la escasez de estos elementos por las cuarentenas que se daban a nivel mundial, países con menor poder adquisitivo se veían desfavorecidos. En este contexto personal del Fablab de la universidad de Chile se da cuenta de la hiperdependencia del país respecto a la adquisición de materias primas para la fabricación de productos de otras naciones, además de observar los modelos actuales económicos, donde se generan desechos que terminan en vertederos y ecosistemas causando daños en ellos. En este escenario se crea el Nodo de Bio-fabricación digital, el cual busca desarrollar una red de laboratorios a nivel global utilizando desechos como materia prima amigable con el medio ambiente e implementarlos a procesos de manufactura por medio de un set de máquinas creadas para este propósito. En este contexto se desarrolla este trabajo de título, el cual tiene como objetivo aplicar bioplásticos a base de agar-agar y almidón de papa en tecnologías de impresión 3D, mediante el método de deposición de material fundido (FDM). Se realizan experimentos preliminares de generación de capas, almacenamiento de los bioplásticos utilizados y temperatura de aplicación, de los cuales se obtienen parámetros de diseño para desarrollar un equipo que se implementa en una impresora de la marca Creality modelo ender 3. El equipo concebido cuenta con un sistema de almacenamiento, propulsión y un extrusor, con una capacidad de almacenamiento de 205 [cc] y la capacidad de imprimir los bioplásticos a temperaturas de impresión sobre los 100 [°C]. El equipo implementado en la impresora seleccionada permite realizar pruebas de temperatura de extrusión, temperatura de cama de impresión, variación de glicerina, variación de velocidad y ángulos de impresión, donde se concluye que el bioplástico a base de almidón puede ser impreso mediante el método de deposición de material fundido, y sus características como textura, color, calidad y unión de capas varían según la configuración de parámetros de impresión. El bioplástico a base de agar-agar no pudo realizarse pruebas de impresión 3D pero en los experimentos preliminares pudo ser aplicado manualmente por método FDM y almacenado, mostrando potencial para esta aplicación proponiendo estudios y mejoras posteriores de lo desarrollado en este estudio.