Покупка пластиковой нити для печати может быть дорогостоящей, говорит Джошуа Пирс, ведущий исследователь группы Open Sustainability Technology в Мичиганском технологическом университете. Пирс и его ученики снизили стоимость печати до десяти центов за килограмм — с 30 долларов за килограмм.
Они сделали этот скачок, переработав пластик, который уже был напечатан, с помощью ботов по переработке и кодов пластиковых смол, разработанных командой.
В новой статье исследовательской группы, опубликованной в журнале Resources, Conservation and Recycling, авторы рассказывают, как им удалось добиться такого снижения цен и как утилизировать трехмерные печатные объекты в более широком смысле.
«Централизованная парадигма как производства, так и переработки подвергается сомнению в связи с распространением 3D-печати», — говорит Пирс, объясняя, что нанесение этикеток и повторное использование материалов является добровольным.
Однако существующие схемы маркировки недостаточно детализированы для вторичной переработки трехмерной печати. Пластик — это не просто пластик; существует много видов, и определенные полимеры ведут себя определенным образом, что имеет большое значение для трехмерной печати.
«Мы хотим знать о полимерах так же, как и химик», — говорит Пирс, признавая, что семь кодексов американской системы рециркуляции не соответствуют требованиям.
Для сравнения, в Китае 140 кодов для различных полимеров. «В настоящее время наиболее распространенные пластмассы с трехмерной печатью в США сгруппированы в семь категорий полимеров», — добавляет он.
Эти семь категорий представляют собой всеобъемлющую группу и мало что значат как ярлык. Наиболее широко используемые и производимые традиционным способом пластмассы попадают в первую и вторую категории — те же группы, что и пластиковые бутылки для воды и молочные кувшины. Их можно переработать для трехмерной печати, но два наиболее распространенных пластика для трехмерной печати — это PLA (полимолочная кислота) и ABS (акрилонитрилбутадиенстирол).
PLA часто используется в качестве биоразлагаемой посуды, а ABS — твердый пластик блоков Lego. Несмотря на то, что они совершенно разные, их объединение со многими другими в семи категориях затрудняет повторное использование этих пластиков в трехмерной печати.
Чтобы преодолеть эти проблемы, Пирс и его команда разработали новую систему идентификации кода смолы, основанную на китайских кодах. Они сосредоточились на полимерах, которые можно было бы переработать в трехмерной печати, и сделали систему расширяемой для внедрения инноваций в печати и пластике.
«Мы также продемонстрировали, как включить символы вторичной переработки в трехмерные печатные объекты, используя открытый исходный код и параметрические сценарии для наших новых кодов печати», — говорит Пирс. Скрипты находятся в свободном доступе на Appropedia.
Сами этикетки являются новинкой в области трехмерной печати. Стандартные этикетки для переработки имеют небольшие размеры, слегка приподняты и часто помещаются на дно или в другое удобное место.
Но с трехмерной печатью этикетки можно вплести в сам дизайн. Держатель карандаша может раскрыть свой секретный тип полимера, когда свет будет проходить через его пластиковое дно, или сломанная ручка отвертки может быть взломана, чтобы показать ее кодовый номер.
Ни то, ни другое невозможно при традиционном производстве.
Изобретательные способы использования этикеток для вторичной переработки вместе с новой системой кода и бесплатными скриптами — большой шаг на пути к более эффективному вторичному использованию 3-D печати, что полезно для окружающей среды.
Пирс надеется распространить эту практику.
«Чтобы это действительно произошло, программисты программного обеспечения для нарезки должны сделать это опцией», — говорит он. "Итак, мы делимся исходными кодами, чтобы они могли бесплатно включить их в свое программное обеспечение, чтобы каждый мог его использовать."