Economía circular e impresión 3D: Diseño conceptual de una máquina de reverse vending para la recogida y gestión de residuos generados en los procesos de impresión 3D FDM

Abstract

[ES] El mercado de la impresión 3D está en continuo crecimiento, se estima que en 4 años vista aumente un 20% anualmente. Esta tecnología se está introduciendo cada vez en más industrias, resultando especialmente útil en el sector de la educación. Su bajo coste, versatilidad y rapidez en la impresión hace que, en ramas relacionadas con el diseño y la fabricación de objetos, haya prácticamente sustituido a las técnicas de modelado manual con arcilla, espuma o cartón. La facilidad con la que se pueden realizar modificaciones y prototipos rápidos para validar los diseños, hace que se generen muchos residuos, ya sea en forma de piezas desechadas, soportes, a veces necesarios para la impresión, o errores que genere la máquina por fallos de calibración. El presente trabajo busca minimizar el impacto de estos desechos generados, dotando a la universidad de un servicio de recogida, discriminación, triturado y almacenaje de ciertos residuos de impresión 3D. Todo esto se consigue a través de una máquina tipo reverse vending, apoyada en una interfaz digital que facilite la interacción con la misma. El proyecto parte de una serie de antecedentes, donde se estudia la revalorización de los desechos en nuevas materias primas, al igual que el marco legal y normativo al que se debe acoger la máquina por presentarse en una universidad pública como es la UPV. Tras un análisis general de mercado y la realización de varios estudios y estimaciones dentro del entorno de la UPV, se definen las condiciones del encargo, bajo las cuales se orientan distintas alternativas de diseño conceptual, en los apartados gráfico, de interfaz de usuario y de producto 3D. Finalmente se elige la alternativa más adecuada y se presenta de forma fotorrealista.

[EN] 3D printing market is continuously growing, it is estimated to increase by 20% annually in 4 years. This technology is being introduced in more and more industries, being especially useful in the education sector. Its low cost, versatility and speed in printing means that, in sectors related to the design and objects manufacturing, it has practically replaced manual modeling techniques with clay, foam or cardboard. The ease to made modifications and rapid prototypes in order to validate designs, means a lot of waste material, like discarded version parts, supports (sometimes necessary for printing) or errors due to machine calibration failures. The present work seeks to minimize the impact of this waste generated, providing the university with a service of collection, discrimination, shredding and storage of certain 3D printing waste. This is achieved through a reverse vending machine, supported by a digital interface that facilitates the interaction with it. All starts from some project background in order to study the revaluation of waste into new raw materials, as well as the legal and regulatory framework where the machine must be adhered to be presented in a public university, such as the UPV. After a market análisis and some studies related to the UPV, it is defined the conditions of the order to guide the conceptual design of different graphic, user interface and 3D product alternatives. To conclude, the most suitable alternative is chosen and represented in a photorealistic way.