Filamentos en base a madera reciclada buscan revolucionar el mercado de la impresión 3D

Impresión madera

18 de Junio, 2021

Con una oficina comercial operativa en Estados Unidos y en pleno proceso de expansión al sur de Brasil, el emprendimiento Cicla3D, además de exportar a ambos países, ya tiene acercamientos con Perú y Polonia. Así es la nueva “tinta” biodegradable hecha con pino y arce que busca seguir innovando y ampliando horizontes en el rubro tridimensional.

Corría 2017 cuando el chileno Rogers Escalup, actual gerente general de Cicla3D, partió de intercambio a la Universidad de Maine, en Estados Unidos. Él, un ingeniero civil mecánico de la Universidad de Concepción, llegaba al laboratorio de estructuras avanzadas y materiales compuestos que alberga la impresora 3D más grande del mundo (con tres récords Guinness). Así, y sin tener experiencia mayor en el ámbito, se propuso generar un material compuesto para imprimir en 3D que pudiera ser reforzado con desechos de madera.

Maine, un estado muy forestal al igual que la Región del Biobío, le proporcionó cierta familiaridad a Escalup, quien aprovechó toda la tecnología estadounidense para desarrollar sus propias pruebas antes de regresar a Chile. Ya de vuelta, y tras todo su aprendizaje internacional, se capacitó con la aceleradora Gearbox en la misma Universidad de Concepción y a fines de 2018 fue dándole forma al negocio que ya venía estudiando. Además, como gran espaldarazo, el proyecto gana la feria de Innovación Tecnológica de Chile, lo que llamó la atención de inversionistas y le permitió levantar capital (junto con la obtención de fondos Corfo) para fabricar y comercializar filamentos de impresión 3D; algo así como la tinta para las impresoras convencionales, pero con la particularidad de que ésta era un gran rollo que se iba derritiendo a más de 200 grados Celsius hasta dar la forma que uno deseara en tres dimensiones.

“En Cicla poseemos el know how para mejorar química y mecánicamente los diversos materiales en base a polímeros con distintos aditivos”, adelanta Escalup; método que les ha permitido perfeccionar un nuevo material que mezcla polipropileno y madera. “Con ellos generamos nuevas mezclas y combinaciones que nos permiten procesar materiales compuestos avanzados. Éstos se llevan a formato pellet y ahí al proceso de extrusión para fabricar filamentos de impresión 3D”, continúa.

Proceso de extrusión y entrada en acción de la madera

Filamentos de impresión 3D en madera / Cicla3D

Quizás impresione pensar que, a la hora de imprimir en 3D, uno pueda, cual artesano tecnológico, crear una figura o lo que se quiera a partir de filamentos que contienen madera en su composición. Para lograrlo, y volviendo al proceso de extrusión, es necesario explicar que éste se utiliza para crear objetos con sección transversal definida y fija. De esta forma, el material se empuja o se extrae a través de un troquel de una sección transversal deseada, creando secciones muy complejas con materiales que pueden ser quebradizos y logrando terminaciones superficiales excelentes. Dicho de otra manera, podríamos hacer la analogía de un material sólido que sale por la boquilla de una jeringa o matriz que se va moviendo, generando una especie de inyección de material.

Fue en octubre de 2019 cuando lograron fabricar los primeros rollos de filamentos con madera, creados a partir de la misma materialidad seca y en formato polvo. Según señala Escalup, este proceso es sumamente importante, ya que la humedad puede generar burbujas en las impresiones 3D y arruinar los resultados esperados. Por lo mismo, y sobre todo para asegurar la consecución de un producto que cumpla con altos estándares, en Chile han trabajado con pino y en Estados Unidos con maple y arce.

Respecto al porcentaje de madera que lleva el filamento al terminar todo el proceso, Escalup aclara que depende de la resina base y que éstas pueden ser de PLA (o ácido poliláctico; un polímero biodegradable y compostable que puede producirse a partir del ácido láctico y que es el material más popular a la hora de imprimir en 3D), Nylon u otros, pero que generalmente, y siempre dependiendo de la mencionada resina base, puede ir desde el 10% al 50%.

Cabe aclarar que, detrás de todo este trabajo, se encuentra un grupo de profesionales integrado por ingenieros mecánicos, de materiales y aeroespaciales que se fueron sumando a la iniciativa tras la vuelta de Escalup a Chile. Éstos, tras la fabricación de los primeros rollos de filamentos de madera, quisieron ir más allá para cumplir anhelos que hace tiempo les estaban rondando: crear una materialidad que fuera antimicrobial, adentrarse más en el ya mencionado PLA y también apuntar hacia la obtención de otro producto que fuera 100% reciclado. Sin embargo, no contaban con un invitado que llegaría para dar vuelta todos los planes: el coronavirus.

El efecto pandemia y la experimentación con nuevos materiales

Con ellos se pueden imprimir mascarillas, abridores de puertas, prótesis, cubreorejas, repuestos, y mucho más / Cicla 3D

Puede sonar curioso, pero la llegada de la pandemia fue, sin duda, una de las buenas cosas que le pudo haber pasado a Rogers Escalup y a su equipo de Cicla3D. La razón tiene que ver con el boom de sus filamentos con material antimicrobial, transformándolos en los únicos fabricantes de Chile y llegando a crecer un 1200 % en 2020.

“El boom es atribuido directamente a la pandemia. En Cicla tenemos la capacidad de fabricar materiales nuevos bastante rápido, usualmente en tres meses, por lo que cuando llegó la pandemia nos pusimos en marcha para tener este material lo más eficientemente posible y suplir la necesidad de las personas”, cuenta Escalup. Y ahonda en la creación en sí: “El material antimicrobial es el resultado de agregar diversos aditivos que permiten homogeneizar nanopartículas de cobre chileno, los cuales le dan la propiedad de antimicrobial a nuestros compuestos”.

Para hacerse una idea del universo que puede abarcar una creación de estas características, basta con señalar que con ellos se pueden imprimir mascarillas, abridores de puertas, prótesis, cubreorejas, repuestos, cortadores de comida y, en fin, un sinnúmero de elementos cotidianos de alta demanda.

Acerca del potencial nacional que poseen, Escalup expone que “los recursos presentes permiten agregar muchísimo valor a la madera, utilizando todos sus elementos y generando los productos que hoy en día ya existen, pero nuevos y mejorados compuestos. La madera es un aditivo fundamental en los compuestos que, además de ser bastante atractiva mecánica y químicamente hablando, permite que los plásticos que hoy en día trabajamos, que ya son biodegradables, lo sigan siendo”.

Rogers Escalup, actual gerente general de Cicla3D / dfmas.df

Continuando esta línea, se llegó al material para fabricar filamentos para impresoras 3D a partir de polipropileno y madera. Una de sus cualidades importantes es que funciona en cualquier impresora 3D y, además, cuenta con propiedades mecánicas mejoradas, mejor resistencia a la fatiga, al calor, al agua y una mayor durabilidad (entre otras virtudes).

El emprendimiento, no cabe duda, que ha sido tan exitoso que rápidamente han ido conquistando mercados, teniendo actualmente una oficina comercial en Tampa Bay en Estados Unidos y, a su vez, encontrándose en pleno proceso de expansión productiva al sur de Brasil. Además de exportar a ambos países, tienen cercanías con Perú y Polonia, destinos que, en el papel, buscan ser un trampolín para seguir abriendo fronteras.

Ante los buenos tiempos para su empresa, Escalup mantiene los pies en la tierra y, sobre todo, no deja de apuntar en el objetivo principal: seguir creando. “El gran desafío es seguir en el constante desarrollo de nuevos materiales compuestos avanzados en base a lo que requiere el mercado, pero además saltar a otros procesos de fabricación como la inyección, extrusión continua y laminado, entre otros”, dice.

Y cierra con una frase que bien podría ser el lema de todo lo que hacen: “Generar productos de alto valor agregado a precios competitivos y accesibles”.


Escrito por Felipe De la Cerda E.
Fotografía principal cortesía de Filament2print.com

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