Reciclaje de papel gracias a la impresión 3D


Sólo hay unos pocos materiales de ingeniería verdaderamente antiguos, y entre los más antiguos está el papel. Tradicionalmente, el papel es plano y se puede doblar en formas. Sin embargo, el papel se puede moldear en, por ejemplo como lo vemos en material de embalaje o en el ejemplo mas tipico : las cajas de huevos.

La mayoría de los lectores conocerán la obra del artista neerlandés Theo Jansen, cuyas esculturas mecánicas de andar impulsadas por el viento Strandbeest (animal de playa) merodean por las playas de los Países Bajos. La conexión de Jansen permite fabricar máquinas con una marcha curiosa pero eficaz a partir de una entrada rotacional, y ha sido copiada con entusiasmo en todo tipo de productos, desde juguetes de sobremesa hasta bicicletas.

Uno podría pensar que un acoplamiento Jansen estaría más allá de algunos materiales, y podría sorprenderse al ver uno de papel. Pues adelante [Luis Craft], con un «Strandbeest» (animal de playa) de papel andante. Diseñado en Blender, cortado en una cortadora de papel CNC de sobremesa y accionado por un par de pequeños robots conectados a un Arduino y controlados por un enlace Bluetooth, tiene cuatro juegos de patas y puede empujar objetos de escritorio. No lo habríamos creído posible, pero ahí está.

Afirma que es un Strandbeest de origami, pero el origami debe estar hecho de papel doblado al estilo japonés y no de papel cortado y pegado como aquí. Sin embargo, esto no resta calidad al trabajo

Creemos que éste es el primer Strandbeest de papel que vemos, pero en la web a lo largo de los años se pueden ver innumerables más. Aquí está una versión de [Jansen], con forma de ola.

XYZAidan tiene un proceso que permite reciclar papel usado en objetos similares desechados de papel en útiles nuevos objetos . Para ello se necesita una impresora 3D, pero en realidad no imprime el papel, pues en su lugar, se utiliza la impresora 3d para crear un molde que pueda formar pulpa de papel que hace con papel reciclado (también usa una licuadora y una trituradora) ofreciendo en su pagina de thinginverse siete moldes diferentes que van desde una bandeja de escritorio y un plato a cubos y posavasos simples.

En la imagen (tomada de su repositorio de thinginverse) podemos ver algunos ejemplos terminados de algunos productos fabricados con esta técnica:

Los moldes impresos en 3D tienen que ser muy fuertes porque usará un torno improvisado para exprimir el agua de la pulpa. Se puede utilizar casi cualquier tipo de papel a menos que sea brillante o tenga un recubrimiento de plástico. Asimismo puede rasgar las piezas a mano o usar una trituradora.

Una licuadora creará la pulpa, pero también tendrá que añadir agua y un aglutinante. Aidan muestra que puede usar pegamento PVA, pasta de arroz o almidón de maíz (se puede hacer pasta de arroz fácilmente a partir del arroz ordinario cocinándolo hasta que se convierta en pasta). También hemos visto telas usadas en papeles y nos preguntamos si agregar fibras de tela a la pulpa podría funcionar de alguna manera extraña.

Básicamente como vemos en la siguiente imagen cada molde esta compuesto de tres partes: una base, el molde hembra y el molde macho que hace de tapa.

Sobre el interior del molde hembra se vierte la mezcla, se coloca el molde macho y es vital apretar el conjunto para expulsar el agua por ejemplo usando un banco de trabajo y sargentos a modo de prensa casera.


El material resultante tiene la textura del papel, pero es tan duro y rígido como el plástico, moldeable en una infinita variedad de formas y completamente biodegradable.

Hay algunas desventajas porque al ser un proceso doméstico tenemos que dejar que el papel se seque durante horas o incluso un día o dos. Además, la pulpa se encoge a medida que se seca, por lo que obtener dimensiones exactas podría ser un problema. El material es casi tan duro como la madera, pero no lo hace bien cuando está mojado.

Hay 7 diseños de moldes diferentes disponibles para descargar desde thingiverse en la pagina del autor (https://www.thingiverse.com/thing:3912997) .

Estos son los diseños de los moldes disponibles:

  • Posavasos de 60 mm (coasterMold1/2.STL)
  • Cubo (cube_base/frame/press.STL)
  • Superficie triangulada (Mesh_base/frame/press.STL)
  • Superficie sinusoidal (Box_base/Box_frame/Box_Sine_press.STL)
  • Mapa topográfico del Monte San Antonio (Box_base/Box_frame/Box_terrain_press.STL)
  • Plato (Dish_Base/Wall/Press.STL)
  • Bandeja (Tray_Base/Wall/Press.STL)

Cada molde tiene tres partes (excepto el posavasos): una base, una pared/marco y la herramienta de prensado y se hancreado con Fusion 360

Ajustes de impresión :
Resolución: .1mm-.2mm
Notas:
Ajustes de la pieza base:
10-15% de relleno
2 capas
2-3 capas de suelo
3-4 capas de techo

Configuración de piezas de pared:
15-20% relleno
3 capas
2 capas de suelo
2 capas de techo

Ajustes de la herramienta de prensado:
10-15% de relleno
2 capas de techo
2-3 capas de suelo
2-3 capas de techo 

Esperemos que este proyecto inspire a las personas y a los fabricantes a explorar nuevos usos para nuestros materiales de desecho cotidianos y encontrar nuevos sustitutos para el plástico.

El autor ha publicado un video en ingles donde nos explica el proceso completo (https://www.youtube.com/watch?v=0ItPfhx3ulw&feature=youtu.be) viendo como se ha desarrollado un proceso para convertir el papel en un material tridimensional, utilizando tan poco como una impresora 3D, una licuadora, un tornillo de banco y una pizca de arroz.

Todos los moldes de pueden descargar de https://www.thingiverse.com/thing:3912997

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