Почему переработка пластика, напечатанного на 3D-принтере, остается сложной задачей, несмотря на растущий интерес?

Все хотят утилизировать свои отходы от 3d печати, но сделать это довольно сложно и вот почему.

Начинающие пользователи 3D-принтеров могут ошибочно полагать, что 3д принтеры просто печатают объекты по мере необходимости. Это совершенно неверно: на самом деле они печатают отходы и лишь изредка создают пригодные для использования конечные объекты.

Я не уверен в соотношении отходов к «качественным деталям», и оно значительно варьируется в зависимости от станков, материалов и профилей. Но я уверен, что за последние несколько лет это соотношение увеличилось: профили стали лучше, материалы лучше, станки лучше. Меньше отходов, больше собственно отпечатанных деталей.

Но отходы всё равно остаются. А с появлением аксессуаров для замены нити количество отходов, возможно, даже увеличилось (цветная 3д печать внесла в это дело существенный вклад).

Из-за огромного количества пластиковых отходов многие пользователи 3D-принтеров надеются найти способ переработки этого материала. В идеале его можно было бы превратить в новый филамент для последующих заданий печати.

К сожалению, это, скорее всего, лишь фантазия, и она никогда не воплотится в жизнь по ряду причин, в том числе:

• Промышленное оборудование для надлежащего производства филамента дорогостоящее и громоздкое.
• Даже настольные системы для производства филамента значительно превосходят по стоимости простую покупку новых катушек.
• Как правило, точная сортировка отходов по типу материала и цвету невозможна или нецелесообразна, требует много места.
• Переработанный пластик значительно слабее свежего материала из-за молекулярной деградации.
• Переработанный пластик часто несовместим с оригинальными профилями печати из-за деградации.

Тем не менее, некоторые предприятия все еще пытаются производить переработанный филамент. Вы можете приобрести переработанный PETG у нескольких поставщиков, включая Prusa Research. Однако все они подвержены незначительному ухудшению качества и, как правило, стоят не дешевле, чем новый филамент, гарантированно работающий должным образом.

Я прочитал статью о предприятии в Британской Колумбии, которое пытается перерабатывать пластик из местных отходов, и эта статья иллюстрирует многие из возникающих проблем.

«Роджери» — это «студия переработки» в Келоуне, где владельцы (семья Роджерс) собирают пластик и производят как нить, так и полезные изделия на продажу. В рассказе появляются несколько таких барьеров:

«Семья Роджерс старается по возможности закупать пластик на местном уровне, но основная часть материалов поступает от поставщика из Онтарио. Закупка пластика — трудоемкий процесс, а пластик из Онтарио поставляется уже промытым и готовым к использованию в виде гранул».

Это подтверждает сложности получения однородных объемов материала. В данном случае Рожери приходится выходить за рамки парадигмы ручного сбора и получать его из промышленного источника.

«С точки зрения семьи Роджерс, не весь пластик хорош. Во-первых, он должен быть промышленного качества, то есть предназначен для потребительских товаров, таких как упаковка продуктов питания. Они обнаружили, что полки и ящики холодильников хорошо подходят для их процесса повторного использования».

Это иллюстрирует проблему молекулярной деградации. Материал не годится, если он недостаточно прочен, поэтому производители сосредотачиваются на материалах, которые не так сильно деградируют, или на таких материалах, как АБС-пластик, которые были настолько прочными, что деградация оставляла их в относительно приемлемом состоянии.

«В ходе многочисленных экспериментов Роджерсы также обнаружили, что полимолочная кислота (PLA), которая обычно используется для 3D-печати и получают из ферментированного растительного крахмала, например, кукурузного, не является для них подходящим материалом».

Они обнаружили, что деградация PLA настолько сильна, что они больше даже не занимаются его переработкой. Кроме того, PLA — это просто не лучший материал для практических деталей, которые должны подвергаться воздействию тепла, ультрафиолетового излучения или механических нагрузок. Переработка только усугубляет ситуацию.

Несмотря на эти ограничения, компании Rogerie удалось переработать шесть тонн материала за определенный период времени, что примечательно, но вряд ли существенно повлияет на миллионы тонн пластика, производимых ежегодно.

Значит ли это, что нам не следует перерабатывать пластик? Вовсе нет — мы должны делать все, что в наших силах. Проблема в том, что «все, что мы можем» — это гораздо меньше, чем мы себе представляем.

Возможно, наилучший подход к 3D-печати — это повышение надежности устройств во избежание сбоев печати и использование технологий изменения цвета с минимальным количеством отходов. Каждый из этих подходов значительно снизит расход материалов для 3D-печати в системах FFF.

Конечно, государство в каждой стране — Россия, Индия, Китай, Казахстан, США и т.д. должны обратить внимание на данную проблемы и разработать возможно новые подходы в решение данной проблемы, также как и производители 3д принтеров.

Источник

Центр 3d печати и 3д сканирования Фидллер в Краснодаре — 3d сканирование, 3d печать, реверс инжиниринг, проекты для ферм 3d печати, обучение, проектирование для строительства.

По всем вопросам обращаться (круглосуточно):

телеграм — https://t.me/fidller

max — https://max.ru/u/f9LHodD0cOIGiBB1zqbYHFbw7XCslKRI5o6aikK4IGNDZtFio4aCgGJ1gUQ

почта — shope@fidller.com

вк — https://vk.com/3d_krd_123

Наши ресурсы:

все о кино тут — https://news.fidller.com
наш магазин — https://fidller.com
мы в телеграм — https://t.me/pechat3dkrd
группа 3д печати — https://vk.com/3d_krd_123