Reciclagem aplicada à impressão 3D : análise da viabilidade econômica e sustentabilidade na manufatura aditiva.

Abstract

O presente trabalho aborda a aplicação da reciclagem de polímeros na manufatura aditiva por impressão 3D, analisando os principais métodos de reaproveitamento de materiais termoplásticos utilizados em processos FDM/FFF. O estudo teve como objetivo compreender a viabilidade técnica, econômica e ambiental da reciclagem aplicada à impressão 3D, com foco nos processos de reciclagem mecânica e reciclagem química. A metodologia utilizada baseou-se em revisão bibliográfica de artigos científicos, dissertações, trabalhos acadêmicos e estudos relacionados à manufatura aditiva, reciclagem distribuída e reaproveitamento de polímeros termoplásticos, permitindo analisar os custos operacionais, consumo energético, preservação das propriedades mecânicas e limitações técnicas associadas aos processos de reciclagem. Os resultados obtidos demonstraram que a reciclagem mecânica apresenta menor custo operacional e maior viabilidade em aplicações acadêmicas e pequenas escalas produtivas, proporcionando significativa redução nos custos relacionados à aquisição de filamentos comerciais. Entretanto, verificou se que o aumento da porcentagem de material reciclado pode provocar degradação gradual das propriedades mecânicas do polímero devido aos sucessivos ciclos térmicos e mecânicos do processo. Em contrapartida, a reciclagem química apresentou maior capacidade de preservação estrutural do material reciclado, embora exija maior investimento industrial, elevado consumo energético e infraestrutura especializada. A análise comparativa demonstrou que a escolha do método mais adequado depende diretamente do equilíbrio entre custo operacional, volume de resíduos disponíveis e desempenho mecânico exigido pela aplicação final da peça produzida. Conclui-se que a reciclagem aplicada à impressão 3D representa uma alternativa tecnicamente viável, economicamente relevante e ambientalmente importante para o fortalecimento de práticas sustentáveis e conceitos associados à economia circular na manufatura aditiva.

This work addresses the application of polymer recycling in additive manufacturing through 3D printing, analyzing the main methods of reusing thermoplastic materials used in FDM/FFF processes. The study aimed to understand the technical, economic, and environmental viability of recycling applied to 3D printing, focusing on mechanical and chemical recycling processes. The methodology used was based on a literature review of scientific articles, dissertations, academic papers, and studies related to additive manufacturing, distributed recycling, and reuse of thermoplastic polymers, allowing for the analysis of operational costs, energy consumption, preservation of mechanical properties, and technical limitations associated with recycling processes. The results obtained demonstrated that mechanical recycling presents lower operational costs and greater viability in academic applications and small-scale production, providing a significant reduction in costs related to the acquisition of commercial filaments. However, it was found that increasing the percentage of recycled material can cause gradual degradation of the polymer's mechanical properties due to the successive thermal and mechanical cycles of the process. In contrast, chemical recycling showed a greater capacity for structural preservation of the recycled material, although it requires greater industrial investment, high energy consumption, and specialized infrastructure. The comparative analysis demonstrated that the choice of the most suitable method depends directly on the balance between operational cost, volume of available waste, and mechanical performance required by the final application of the produced part. It is concluded that recycling applied to 3D printing represents a technically viable, economically relevant, and environmentally important alternative for strengthening sustainable practices and concepts associated with the circular economy in additive manufacturing.