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至废塑料制成3D打印材料质量靠谱吗?

2021-10-05

废塑料制成3D打印材料质量靠谱吗?

ZZ91资讯:3D打印材料的质量会影响到打印的效果,随着3D打印机的本钱愈来愈低,3D打印未来的商机会愈来愈大,但是打印材料本钱没有下降是1个问题,最近提出废塑料可以作为打印材料,但是如何将废塑料制成质量很好的打印材料,还需要研究进1步研究。

在3D打印中,打印材料的质量对制品的外观品质起到主导性作用。3D打印无疑将会成为未来10年汽车、医疗、建筑等行业广泛推行的技术利用,塑料作为重要的3D打印原材料,又将在未来10年中迎来哪些机遇与挑战?

全球知名咨询公司SmarTech公司近期颁布了《未来10年,塑料在3D打印市场的利用预测》,评估了较新的塑料材料种类,包平常在清洗颠倒金相显微镜时括聚碳酸酯、聚苯乙烯、TPU、PET、PBA、聚乙烯醇、聚甲醛和可替换生物塑料、透明材料、柔性材料,和纳米增强塑料等。该报告指出塑料将成为3D打印公司的竞争优势。

3类塑料ABS、PLA和尼龙将在未来10年继续占据3D打印材料市场的最大份额。预计到2019年,这些材料的市场需求量将到达1.3万吨。

很多OEM公司正在寻觅能在未来几年带来丰富收入的塑料材料,乃至有3D打印公司开始收购材料研发公司。与此同时,主要的材料公司也开始将3D打印作为1个盈利的利基市场,抢占商机。

不过,就目前的情况来讲,3D打印的本钱还是很高。3D打印机体积愈来愈小,本钱愈来愈低,而与此同时,3D打印机所用的耗材ABS塑料细丝的本钱并没有明显降落,1千克ABS塑料细丝的售价在50⑹0美元,即使更换液压油买得起3D打印机,打印耗材也是个问题。来自世界各国的专家研究发现,将废旧塑料重新利用也能够到达一样的打印效果。

废旧塑料转化成3D打印材料有益于减少能源消耗,保护环境,并且下降了生产本钱。我们应当积极回收废旧塑料并制成打印材料,替换新塑料,节俭能源。

废塑料分解容易吗?

据了解,当下用塑料垃圾制成3D打印耗材,1般都是现将其切碎、研磨成小块或颗粒。然后,将其放入1个塑料挤出机,熔融生成3D打印长丝。这里面的主要问题是,将塑料垃圾比如PLA材质的东西切碎、研磨成小颗粒常常需要很大的能量,主要是由PLA能够吸收能量使其不容易分解。

如今英属哥伦比亚大学的学生与UBC快速工程设计团队找到了1种更好的方法来研磨:在普通的家用搅拌机里加入液氮,便可轻松将PLA塑料分解成颗粒。

这是由于PLA塑料具有在⑵0至⑷0℃的环境下变脆的特性。这意味着,在这些温度下,塑料失去大部份的能量吸收特性,因而这时候当搅拌机的叶片击中它时,它很容易就会解体。而液氮的最高冷却温度能到达⑴96℃,所以它是1种很理想的冷却介质。UBC团队所做的就是先用液氮冷却塑料,然后把液体倒出去,把冷却后的塑料装入家用搅拌机。只需开动几分钟,搅拌机里的塑料就完全变成了粉状物资,这是长丝挤出机最理想的材料。剩下的就是用长丝挤出机把它们变成3D打印长丝了。

不过这里还有1些注意事项。如果液氮不好找,用干冰也行。虽然干冰的制冷温度没那末低,但是也能到达使塑料变性的温度。另外一个需要注意的是,低温也会影响搅拌器的叶片,使其变得更加脆弱,有时候会出现断裂的现象。不过不管如何,这都是可以解决的问题。

最重要的是,我们认为,这1方法可以推行,有可能会使大范围回收利用PLA塑料垃圾变成1个有益可图的商业模式。

国外企业已先行

去年曾报导过1家名为Better Future Factory(BFF)的公司发起了1个名为Perpetual Plastic(永久塑料)的项目。该项目主要专注于从社区回收塑料,并将其转化为可3D打印的线材。后来他们又进1步开发出了专门以再生塑料为原料的3D打印线材品牌Refil。近日,该公司开创人Jonas Martens在接受媒体采访的时候,介绍了他们最近的情况。

BFF的目标是制造出1种完全由回收利用的塑料制成的3D打印线材,而且不影响质量。从1开始,他们的目标是通过提供同等质量的环保产品取代当前破坏环境的塑料线材。该项目的缘起是1款很不起眼的回收塑料机器。“3年前,我们就靠这台机器在节日上回收塑料杯,并把它们碎成小块,然后制作出可3D打印的线材。”Martens指出,“1年半前,我们决定扩大这类想法,并试着去改变全部3D打印市场。”

“因而我们开始研究如何使用再生塑料制造复合行业标准的高质量线材。我们开发出了1种使用回收的汽车仪表板制成的ABS线材和用塑料瓶为原料制成的PET线材。”

由于其环保和可延续的特点,BFF推出的Refil系列线材产品在3D打印社区里取得了热烈欢迎。Refil还在柏林举行的2015年3D打印欧洲展上取得了3D打印最好材料开发奖。但是,该公司并没有就此停下来。他们打算继续努力,直到再生塑料线材成为创客群体里的第1选择,而不只是为了做出保护环境的姿态意味性地使用1下。为此,Martens介绍了他们Refil系列产品的下1步开发计划。

“我们正在将蓝色PET与绿色PET辨别出来,以制造出不同色彩的线材。”Martens介绍说。该公司当前的PET线材是1种半透明的白色塑料。“我们还正在回收冰箱内部1种被称为HIPS(高抗冲聚苯乙烯)的白色塑料,和PLA和柔性材料等。我们正在试图扩大我们的材料组合。”

认为,更加广泛的色彩和材料选择可以为Refil线材的市场推行提供巨大的动力,让创客们没有理由选择非再生的替换品。“我们想要提供具有1系列色彩的线材,而现在我们能够提供的只有透明或黑色两种。”

不过,制造Refil再生3D打印线材所触及到的工艺比较复杂,其实不是所有的塑料都合适循环再造,而且公司还必须对回收的原材料进行谨慎处理以保证质量和安全。Martens说:“有的时候回收材料的来源也是1个很大的问题,比如用来制造ABS线材的报废汽车仪表板,我们只使用沃尔沃、奥迪的霍尼韦尔同时制造可编程恒温器和能源管理系统、涡轮增压器、绿色燃油、工业控制器和更加轻盈的飞机组件仪表板,由于它们能够保证材料的确切属性和质量。电视机的背面也有ABS,但是由于里面添加了阻燃剂使得它没法制造再生纤维。这就是为何我们不能不寻觅1些特定的废物回收渠道:以保证安全和质量。"

虽然如此,这位BFF的开创人依然不改其初衷:“我们只是国家级企业技术中心15家想从毫无价值的垃圾中制造出符合正常质量标准的有价值产品。”