3D打印機(jī)將再生塑料變成運(yùn)動(dòng)用品

由密歇根理工大學(xué)的研究人員開(kāi)發(fā)的3D打印機(jī)和3D：再生塑料將再生塑料變成高性能運(yùn)動(dòng)設(shè)備，如皮劃艇槳和滑板。密歇根州的研究人員將環(huán)保生產(chǎn)和3D打印相結(jié)合，創(chuàng)造出一種可以用再生塑料開(kāi)發(fā)運(yùn)動(dòng)用品的高性能3D打印機(jī)。Gigabot X打印機(jī)是由大型3D打印技術(shù)公司re：3D和密歇根理工大學(xué)(密歇根理工大學(xué))合作開(kāi)發(fā)的 - 將現(xiàn)有的印刷技術(shù)與新的扭曲相結(jié)合，材料科學(xué)與工程教授Joshua Pearce解釋說(shuō)密歇根理工大學(xué)電氣與計(jì)算機(jī)工程系教授。

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“重新：3D一直在生產(chǎn)Gigabot--一種使用熔絲的低成本高質(zhì)量大幅面3D打印機(jī)，”他向Design News解釋道。“不幸的是，長(zhǎng)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(duì)昂貴 - 而Gigabot用戶(hù)習(xí)慣使用大量塑料。“

他告訴我們，Gigabot X- Pearce和他的團(tuán)隊(duì)發(fā)明的這種機(jī)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(chǎn)新物體。

“我們更進(jìn)一步，對(duì)機(jī)器進(jìn)行了改造，通過(guò)直接回收它們，找到了各種廢聚合物的最佳設(shè)置，”皮爾斯說(shuō)。該團(tuán)隊(duì)還發(fā)布了打印機(jī)的免費(fèi)和開(kāi)源設(shè)計(jì)以及使用它制造的產(chǎn)品，以幫助促進(jìn)該技術(shù)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(jī)器，旨在開(kāi)發(fā)高性能的體育用品，這些產(chǎn)品一直在挑戰(zhàn) - 如果不是不可能 - 使用現(xiàn)有技術(shù)制作商業(yè)價(jià)值的版本。

“你需要專(zhuān)門(mén)為3D打印設(shè)計(jì)這個(gè)項(xiàng)目以獲得最佳效果，”Pearce說(shuō)道，解釋了以這種方式制造這些類(lèi)型產(chǎn)品的關(guān)鍵挑戰(zhàn)之一。“在某些情況下，我們對(duì)印刷品進(jìn)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(jī)

為了實(shí)現(xiàn)他們的目標(biāo)，Pearce和他的團(tuán)隊(duì)使用與工業(yè)熱塑性擠出機(jī)密切相關(guān)的擠出機(jī)系統(tǒng)配備了Gigabot X，他說(shuō)。為了適應(yīng)打印機(jī)，他們將其縮小并將其作為擠出機(jī)頭安裝在Gigabot上。

“擠出螺桿的設(shè)計(jì)直徑從螺桿長(zhǎng)度開(kāi)始逐漸增加，從開(kāi)始到結(jié)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(cè)試過(guò)程中對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行修改和優(yōu)化。該系統(tǒng)有兩個(gè)加熱區(qū)，一個(gè)用于熔化塑料碎片/再研磨/顆粒，另一個(gè)用于控制擠壓。

Gigabot X 3D打印流程(稱(chēng)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(gè)熔融周期，基本上可直接從碎廢料中打印。

Pearce說(shuō)，在打印機(jī)中使用再生塑料的想法有兩個(gè)目的。他說(shuō)，由于塑料污染對(duì)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(shuō)，還有一個(gè)實(shí)際的考慮因素。“它還從根本上降低了成本，”他說(shuō)。Pearce說(shuō)，3D打印長(zhǎng)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(fèi)的。

雖然打印機(jī)本身并不便宜，成本約為18,500美元，但是能夠使用3D打印產(chǎn)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(huì)產(chǎn)生Pearce說(shuō)，制造商的回報(bào)。

“Gigabot X使用戶(hù)能夠?yàn)橐恍〔糠滞壬唐分圃飙h(huán)保產(chǎn)品，”他說(shuō)。

Pearce和他的團(tuán)隊(duì)計(jì)劃正在進(jìn)行他們的研究，使用Gigabot X制造復(fù)合材料和更廣泛的聚合物，以進(jìn)一步擴(kuò)展低成本，大面積3D打印的材料選擇，他說(shuō)。

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