3D打印機將再生塑料變成運動用品

由密歇根理工大學的研究人員開發(fā)的3D打印機和3D：再生塑料將再生塑料變成高性能運動設備，如皮劃艇槳和滑板。密歇根州的研究人員將環(huán)保生產和3D打印相結合，創(chuàng)造出一種可以用再生塑料開發(fā)運動用品的高性能3D打印機。Gigabot X打印機是由大型3D打印技術公司re：3D和密歇根理工大學(密歇根理工大學)合作開發(fā)的 - 將現(xiàn)有的印刷技術與新的扭曲相結合，材料科學與工程教授Joshua Pearce解釋說密歇根理工大學電氣與計算機工程系教授。

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“重新：3D一直在生產Gigabot--一種使用熔絲的低成本高質量大幅面3D打印機，”他向Design News解釋道。“不幸的是，長絲比塑料原料的成本高出約10倍。這使得三維打印大型物體相對昂貴 - 而Gigabot用戶習慣使用大量塑料。“

他告訴我們，Gigabot X- Pearce和他的團隊發(fā)明的這種機器的修改版本 - 允許使用更便宜的塑料顆粒，以及使用回收材料生產新物體。

“我們更進一步，對機器進行了改造，通過直接回收它們，找到了各種廢聚合物的最佳設置，”皮爾斯說。該團隊還發(fā)布了打印機的免費和開源設計以及使用它制造的產品，以幫助促進該技術的廣泛使用。

Gigabot X不適合家庭使用;它是一種工業(yè)大小的機器，旨在開發(fā)高性能的體育用品，這些產品一直在挑戰(zhàn) - 如果不是不可能 - 使用現(xiàn)有技術制作商業(yè)價值的版本。

“你需要專門為3D打印設計這個項目以獲得最佳效果，”Pearce說道，解釋了以這種方式制造這些類型產品的關鍵挑戰(zhàn)之一。“在某些情況下，我們對印刷品進行了后期處理，以獲得想要的形狀 - 就像彎曲雪鞋一樣。”

特種擠壓機

為了實現(xiàn)他們的目標，Pearce和他的團隊使用與工業(yè)熱塑性擠出機密切相關的擠出機系統(tǒng)配備了Gigabot X，他說。為了適應打印機，他們將其縮小并將其作為擠出機頭安裝在Gigabot上。

“擠出螺桿的設計直徑從螺桿長度開始逐漸增加，從開始到結束的比例為2.5：1，”Pearce向Design News解釋道。“料斗采用3D打印，便于在測試過程中對設計進行修改和優(yōu)化。該系統(tǒng)有兩個加熱區(qū)，一個用于熔化塑料碎片/再研磨/顆粒，另一個用于控制擠壓。

Gigabot X 3D打印流程(稱為熔融顆粒制造(FPF)或熔融顆粒制造(FGF))可以在3D打印之前制作燈絲，節(jié)省一個熔融周期，基本上可直接從碎廢料中打印。

Pearce說，在打印機中使用再生塑料的想法有兩個目的。他說，由于塑料污染對全球環(huán)境造成的所有損害，使用再生材料更加環(huán)保。

皮爾斯說，還有一個實際的考慮因素。“它還從根本上降低了成本，”他說。Pearce說，3D打印長絲的成本為每公斤20至50美元，而顆粒的成本為每公斤1至5美元，人們可以自制的廢塑料幾乎是免費的。

雖然打印機本身并不便宜，成本約為18,500美元，但是能夠使用3D打印產品，如滑板甲板，雙刃皮劃艇槳和雪鞋 - 所有這些都是研究人員證明 - 將會產生Pearce說，制造商的回報。

“Gigabot X使用戶能夠為一小部分同等商品制造環(huán)保產品，”他說。

Pearce和他的團隊計劃正在進行他們的研究，使用Gigabot X制造復合材料和更廣泛的聚合物，以進一步擴展低成本，大面積3D打印的材料選擇，他說。

Elizabeth Montalbano是一位自由撰稿人，撰寫了20多年的技術和文化。她曾在鳳凰城，舊金山和紐約市作為專業(yè)記者生活和工作。在空閑時間，她喜歡沖浪，旅游，音樂，瑜伽和烹飪。她目前居住在葡萄牙西南海岸的一個村莊。