08 Apr Quanto è performante un filamento riciclato?

Abbiamo condotto un esperimento per misurare le performance di un filamento estruso a partire da materiali plastici di scarto: un perfetto esempio di economia circolare. Ecco come è andata.

Trasformare gli scarti della stampa 3D in nuovo filamento da poter riutilizzare è sicuramente un pregevole esempio di economia circolare. Ma che cosa si intende con questa definizione?

Economia circolare

Secondo la Ellen MacArthur Foundation, un sistema che segue un’economia di questo tipo è in grado di rigenerarsi o sostenersi in modo autonomo, senza un consumo significativo di risorse esterne e senza l’emissione di scarti verso l’esterno.

La tecnologia FDM delle moderne stampanti 3D consente di trasformare le materie prime in prodotti plastici finiti generando scarti assolutamente ridotti. Inoltre, dopo la stampa è possibile rigenerare il prodotto finito per ottenere nuova materia prima, ed è questo il motivo principale che ci ha portati a dare vita a Felfil System. Con un estrusore di filamento, infatti, si può ricavare nuovo filamento a partire da plastiche di scarto (o da pellet vergine).

Dunque, un perfetto esempio di economia circolare!

Ma da sempre siamo parecchio curiosi, e non ci siamo accontentati della teoria. Ci siamo chiesti quante volte è possibile ripetere il ciclo di trasformazione (filamento – prodotto finito – nuovo filamento) prima di assistere a fenomeni di degrado dei polimeri.

Come si comporta un filamento riciclato?

Per questo nelle scorse settimane insieme ad un’altra azienda italiana, MaCh3D, abbiamo avviato uno studio sperimentale per capire come cambia il PETG nei suoi primi due cicli di vita, con l’obiettivo di misurare le caratteristiche meccaniche sia del filamento vergine sia del materiale trasformato attraverso tecnologia FDM.

Abbiamo comparato due filamenti:

• uno prodotto interamente a partire da pellet vergine commerciale, essiccato a 60 °C per sette ore e quindi estruso con l’aggiunta di masterbatch universale nero al 2%;
• un secondo ricavato dagli scarti di stampa tritati in granuli di circa 8 mm.

In entrambi i casi l’estrusione è avvenuta mediante Felfil Evo a 215 °C e con una velocità della vite di 9 rpm e 1,25 m/min, che ha permesso di ottenere un filamento del diametro di 1,75 ± 0,07 mm, avvolto poi in bobine con Felfil Spooler.

Per il test abbiamo utilizzato due stampanti: una Prusa MK3 e una Witbox 1. Le proprietà meccaniche dei materiali sono state analizzate su test prodotti con orientamento orizzontale e verticale (a sinistra e a destra nel grafico). I dati si riferiscono a una media dei risultati misurati. In arancione il materiale riciclato, in grigio il pellet.

Conclusioni

Come si vede dal grafico, le caratteristiche meccaniche del filamento ricavato dal materiale di scarto sono solo leggermente inferiori a quelle del filamento estruso a partire dal pellet. Se limitato ad alcuni cicli, il riciclo del materiale garantisce performace adeguate.

I risultati attuali sembrano dimostrare che manifattura additiva e plastiche rigenerate rappresentano un binomio capace di soddisfare pienamente i principi dell’economia circolare… e di fornire un filamento perfettamente riutilizzabile. Nei prossimi mesi lo studio verrà ulteriormente approfondito, e sarà redatto un paper con i risultati dei test.