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行业应用3D打印设备实力品牌

颗粒3D 打印机让废弃塑料变实用宝贝,颠覆想象!

2021年10月21日

10 个成功的项目证明了用消费后的塑料废物进行 3D 打印是一种可行的解决方案,可以让塑料从环境中分离出来,同时还能制造一些有益的东西。

正如那句名言所说;一个人的垃圾是另一个人的宝藏。让我们来看看已被 3D 打印成令人惊叹的产品的成堆废弃塑料、它是如何完成的,以及您可以用来启动您的计划的打印机和产品。



但首先,让我们看看增材制造如何处于理想的位置,不仅可以提高对塑料废物如何重新利用的认识,而且还可以成为解决方案的重要组成部分。

最近,希腊的海滩家具和阿姆斯特丹的公共长椅都是用当地废塑料 3D 打印出来的,2020 年奥运会的领奖台也是如此。德国汽车制造商奥迪现在正在用自己用过的包装材料 3D 打印工厂组装辅助工具,可口可乐正在用塑料瓶废料打印城市家具,而美国汽车制造商福特正在用塑料牙科模具 3D 打印其 Super Duty F-250 的零件。否则会去垃圾填埋场。

当然,最近的许多塑料废物再利用举措都是示范项目,以提高对塑料回收的认识或进行 Beta 测试以评估其可行性,但每个成功的项目都使塑料循环经济的目标更近一步。




与当今与可持续性、回收利用和环境保护有关的大多数事情一样,由于监管和公众压力,实践将真正发生变化,而且越来越多。欧盟和美国的一些州已经设定了 2030 年或更早的回收目标。增材制造有可能发挥重要作用。从这种做法中获利的能力也将是其采用的一个驱动因素,今天有很多公司正在这样做。

通过使用消费后塑料作为 3D 打印的原材料,企业、国家、你、我;我们都可以制造具有真正价值的新产品,同时消除环境中的塑料垃圾。这是一个双赢的局面,并不是一个非常复杂的过程。

让我们来看看如何用废塑料打印以及现在谁在做。

如何用塑料废料制作 3D 打印材料



通过 3D 打印从当地废塑料中制造有用产品的过程相当简单。称为分布式回收和增材制造或简称 DRAM,它遵循以下步骤:

1、收集塑料垃圾。
2、将垃圾按类型分类并清理干净。
3、将废物研磨或切碎成塑料碎片。
4、将钻头挤出成 3D 打印线材,或将它们直接送入配备料斗的 3D 打印机。
5、打印产品。

这个过程——在工业层面或在家中进行——使您能够从塑料废物中创造出种类繁多、功能完美的产品;从灯罩到制造工具,应有尽有。事实上,颗粒3D打印机可以创建的任何产品或部件都可以用废塑料打印。

用这种方法制成的长丝非常便宜,但几乎保留了与原始塑料相同的所有品质。根据密歇根理工大学的 Aubrey L. Woern(等人)的研究,它使您能够以比使用商业聚合物长丝低 1,000 倍的成本打印物体。

法国最近的另一项研究发现,即使在收集消费后的塑料垃圾并将其转化为 3D 打印线材方面花费了大量时间和劳动力,3D 打印业务仍然可以盈利。
要了解 DRAM 如何在企业级工作,请查看我们已经提到的 Audi 示例。由塑料废料制成的 3D 打印装配辅助工具的想法既简单又有效。 “我们的目标是创建一个材料循环,让我们能够回收一​​些在生产过程中积累的混合塑料,比如奥迪 A7,”项目经理 Volker Eitrich 解释说。

在这个试点项目中,用于保护敏感组件(例如扬声器和传感器)的包装现在正在按类型收集和分类。然后粉碎机将这种塑料泡罩包装分解成碎片并干燥。然后 3devo 的长丝制造商将切碎的塑料加热至 450 °C,并以塑料长丝的形式挤出。这就是 3D 打印机的原材料,为汽车生产生产精密装配的辅助设备。

“3D 长丝打印试点项目是另一个例子,说明我们如何始终开发新的解决方案,以一步一步地接近我们实现完全可持续的汽车生产过程的最终目标,”奥迪公司负责人 Achim Diehlmann 说。环境保护。

让我们来看看其他成功的项目,这些项目证明了用塑料废物进行 3D 打印的概念和好处。

塑料废料 3D 打印,塑料瓶到奥运领奖台



几乎所有人都没有注意到,再生塑料在 2020 年东京奥运会上占据了中心舞台,奥运会获胜者获得奖牌的 98 个领奖台中的每一个都是用塑料废物 3D 打印的。

讲台上的材料是日本公民在过去两年中在消费品巨头宝洁公司赞助的一个项目中捐赠的。全国各地安装了 2,000 多个收集箱,用于接收空饮料瓶、洗发水容器和其他塑料垃圾。一些废物也从日本周围的海域被打捞出来。

印刷讲台不仅减少了浪费,而且每个讲台还减少了 75 克与用于制造它们的塑料相关的碳排放。比赛结束后,一些讲台上的塑料将用于向公众宣传可持续发展,而大部分塑料将再次回收用于宝洁产品的包装。

塑料废料 3D 打印,塑料垃圾到塑料垃圾桶



如何将塑料垃圾收集在由相同垃圾制成的垃圾桶中?意大利设计公司 R3direct 通过 3D 打印做到了这一点,甚至更多。该公司有一个明确的目标:用塑料废物设计和 3D 打印产品。从当地废塑料制成的公共艺术品到实用的城市家具,该公司的客户名单每年都在变长。

意大利家具设计公司 Matrix International 委托 R3direct 对最初由 Folke Jansson 于 1955 年设计的沙发进行 3D 扫描,然后为 2021 年米兰设计周用再生塑料进行 3D 打印。室内装潢由再生聚酯制成。 R3direct 的潘多拉花瓶灯也在 2020 年 Guiltlessplastic 设计竞赛中入围决赛。

R3direct 表示,他们的打印技术可以在切碎后立即使用塑料颗粒,跳过长丝挤出步骤。这使他们能够通过塑料废物 3D 打印家具进一步减少能源消耗和二氧化碳排放。

塑料废料 3D 打印,鱼网到花式座椅



New Raw 是一项位于荷兰的倡议,它与希腊倡议 Blue Cycle 合作创造了由海洋塑料制成的 Second Nature 系列椅子,该倡议旨在重复利用航运和渔业活动产生的海洋塑料废物。

New Raw 还与可口可乐公司合作,在希腊塞萨洛尼基开展零废物未来计划。消费者将自己的塑料废物带到该计划的零废物实验室,该实验室配备了塑料回收装置和机械臂打印机,以制作定制的现代家具。通过合作伙伴关系创建的一个家具系列称为 Elements,包括日光浴床、更衣室和人行道,所有这些都由回收的海洋塑料废物打印而成。有什么比让人们享受干净的海滩,同时斜靠在由以前污染水域的材料制成的日光浴床上更好的方式来展示塑料废物回收的潜力。

New Raw 一直在几个都会区运行 Print Your City 计划,让当地人能够回收塑料垃圾,并可以选择如何重新利用他们的塑料,机器人 3D 打印过程可以将分类的塑料转化为街道家具。

塑料废料 3D 打印,音乐节浪费到纪念太阳镜框架



比利时公司 Yuma Labs 鼓励所有人参与将我们的经济转变为循环模式。就他们而言,该公司正在将塑料垃圾变成时尚的优质太阳镜。Yuma Labs 使用粉末床 3D 打印和注塑成型来制作太阳镜。他们的原材料来自回收的汽水瓶和生物基尼龙。太阳镜也是完全可回收的,这意味着它们在达到目的后可以进一步使用。Yuma Labs 与公司、城市和活动(例如 Tomorrowland 音乐节)合作,收集活动中产生的塑料垃圾,并从中 3D 打印定制太阳镜,然后将其出售给活动参与者以支付塑料收集的费用。Yuma Labs 还安排和参与公共活动以提高回收意识。例如,2019 年,他们在安特卫普的 Stormkop 游乐场组织了一场活动,孩子们在活动中从附近的河流中挖掘废塑料,然后公司在活动中将其 3D 打印到儿童太阳镜中。正如 Yuma Labs 自己所说,这项业务不仅仅是制造太阳镜或回收塑料。他们希望以自己的榜样激发更广泛的循环经济转变。

塑料废料 3D 打印,塑料垃圾转化为城市交通



将 EOOS 零排放多用途车 (ZUV) 称为三轮车并不完全正确,因为它没有踏板。相反,它是一款轻型城市电动汽车,带有由回收聚丙烯塑料制成的 3D 打印框架。ZUV 由奥地利设计公司 EOOS 和荷兰 3D 打印公司 The New Raw 开发,其目的不仅在于减少塑料垃圾。它的创造者希望它能够成为全球城市的新型零排放车辆。根据开发商的计划,ZUV 将主要在本地制造。消费者可以通过 Craft Cloud 等 3D 打印服务打印 PP 车架(对于消费者打印机来说太大了),然后将其带到自行车店安装电动发动机、车轮、灯和车把。四四方方的 ZUV 具有后轮驱动和足够的前部运输空间,可容纳两个孩子或等量的货物。两个成年人可以坐在它的长椅上。与其他公司一样,EOOS 希望提高人们对城市交通对环境影响的认识,并提供一种基于循环经济的替代交通方式。ZUV目前仅处于原型阶段,它的块状外观可能不是每个人的一杯茶。然而,这个概念是有前途的,并且该车辆有可能成为一个常见的城市景观。

塑料废料 3D 打印,咖啡工业废物到咖啡吧



瑞典咖啡集团 Löfbergs 与 3D 打印企业家 Sculptur 合作,将咖啡生产废料转化为全新的咖啡站。此次合作是 Circular Coffee Community 承诺和追求该集团到 2030 年实现咖啡零浪费雄心的一部分。世界上第一个 3D 打印垃圾咖啡站已经投入运营,更多项目正在进行中。咖啡站由 Sculptur 使用机器人 3D 打印机由咖啡烘焙过程和聚丙烯的副产品进行 3D 打印。进一步的发展将使该公司能够使用回收咖啡大袋中的聚丙烯,使咖啡站接近 100% 循环。Löfbergs 的首席创新和循环转型官 Lars Aaen Thøgersen 说:“我们的新咖啡站是循环的一个典型例子——升级回收我们自己的主要原材料咖啡加工过程中的剩余物——以创造一种全新的相关可持续产品。”Sculptur 的产品是 100% 循环的,他们的愿景是将这种想法扩展到一切。然而,他们是现实的,并且明白他们不能独自做到这一点。 Sculptur 呼吁所有公司为循环转换尽自己的一份力量。

塑料废料 3D 打印,塑料瓶到舒适的办公空间



R-Iglo 由荷兰建筑公司 ArchiTech 设计并由 Royal 3D 制造,是未来的工作空间,将回收的塑料废物带入办公室室内建筑。模块化的圆形工作空间由回收的 PET 塑料(由鹿特丹港提供)使用 CFAM(连续纤维增材制造)打印机打印出来,并用玻璃纤维增​​强。轻便耐用的工作区可以轻松拆卸和移动。它的圆形设计确保了令人愉悦的音响效果,甚至配备了通风、暖气、电力和 LED 照明。

塑料废料 3D 打印,陆军基地废物准备零件



去年,美国陆军研究实验室发起了一项以使用塑料废物为中心的计划,以在该领域 3D 打印基本工具和零件。尽管环境意识是这项工作的一个要素,但真正的目标是使偏远基地自给自足,减少对供应链的依赖。美国陆军已经在现场进行了广泛的 3D 打印部件,因此添加回收材料元素似乎很明显。在前线环境中,空水瓶、牛奶罐和酸奶容器等塑料碎片堆积如山,给士兵带来后勤处理负担,但现在这些材料可以用作 3D 打印机的饲料。在一个例子中,实验室用 10 个空塑料水瓶 3D 打印了一个通常会在两小时内断裂的车辆支架。通常,损坏的零件意味着订购了 200 美元的新零件,并且需要几个月的时间才能到货。该项目还尝试回收其他用于 3D 打印的材料,包括可以添加到塑料中以制造复合材料的物品,例如纸板和木材。

塑料废料 3D 打印,本地垃圾到美丽的物体



如果您想知道如何从当地环境中提取几乎任何塑料垃圾,并通过 3D 打印将其制成实用且有吸引力的物品,让环保意识强的人愿意购买,那么加拿大公司 The Rogerie 就是一个典范。这家回收产品公司通过小型加拿大供应商从环境中清除废物,他们从垃圾填埋场和海洋中提取废物。他们的 3D 打印产品目录包括马克杯、浴室配件、茶壶和各种花盆。他们的客户对他们的购买感觉良好,因为他们直接为从当地环境中清除塑料垃圾做出了贡献。

想想世界上几乎任何一家礼品店都有可能用当地的塑料垃圾进行 3D 打印,并向想要帮助解决当地污染问题的游客出售精美的纪念品。Rogerie 说他们一直在寻找新的废物流,并提供自己的回收计划。他们会使用从旧电视到食品包装和汽车零件的任何东西。The Rogerie 的所有产品都可以进一步回收利用。为了确保其运营的 100% 可持续性,他们确保仅使用可再生能源。不幸的是,对于非加拿大人来说,The Rogerie 不提供国际交付(以消除产品运输中的排放)。相反,他们鼓励其他人在当地寻找类似的业务或开始减少和重新利用自己地区的塑料垃圾。

塑料废料 3D 打印,咖啡搅拌器到吊灯

Utilize Project 将废弃的咖啡搅拌器变成了枝形吊灯,将软塑料变成了编织外观的篮子,将渔具变成了椅子,所有这些都使用了 Ultimaker 的烤箱和桌面 3D 打印机。Utilize 不仅仅是一个设计工作室,还专门帮助公司发现循环计划和可持续产品的可能性。他们在旅途中处理了一系列废料,旨在通过 3D 打印帮助企业减少、再利用和回收利用。“最大的惊喜是我们可以使用多少种废物——软塑料、有机物、聚丙烯和聚乙烯——我们有点质疑,为什么不是每个人都这样做?” Utilize Project 创始人 Matthew O’Hagan 在 Stuff 杂志采访中说。 “这件事为什么不做?”
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