Армія США застосовуватиме 3D-принтер для друку запчастин

Вчені знайшли спосіб повторно використовувати відходи, щоб отримати міцну та придатну для 3D-принтера нитку.

Причиною впровадження адитивного виробництва є те, що воно скорочує тижні на очікування життєво важливих елементів. За попередніми розробками було встановлено, що елементи для заміни можуть бути надруковані на базі лише за кілька годин.

Наприклад сміття, таке як пластикові пляшки, може бути перероблене у філамент для дрібнодетального 3D-друку. Але не лише пляшки є придатним матеріалом для переробки. Картон також цінний як композит, якщо його поєднувати з пластмасою.

Ніколь Зандер, доктор філософії, каже: «В ідеалі не доведеться чекати, поки наступна вантажівка привезе деталі. Натомість можна зібрати пластик, упаковки з-під молока, картонні коробки та інші предмети, а потім використовувати їх як сировину для 3D-принтерів».

Ця робота була представлена ​​на 256-му Національному зборах та виставці Американського хімічного товариства (ACS).

Деталі 3D-друку з переробленим ПЕТ та ПП, армовані целюлозою.

Дослідники лабораторії армії США швидко виявили, що використання поліетилентерефталату (ПЕТ) добре працює як вихідний матеріал для 3D-принтерів. Його можна переробляти з тари, у яких армійські бази поставляється вода. Фактично вони виявили, що вироблена ПЕТ-нитка була такою ж міцною та гнучкою, як і комерційна. Щоб її протестувати, надрукували кронштейн радіокерування автомобіля – частина, яка зазвичай потребує багато часу при зміні з використанням традиційного виробництва. За допомогою тривимірного друку цей процес було скорочено до двох годин.

Випробувавши ПЕТ тару, дослідники звернули увагу на поліпропілен (PP) та полістирол (PS). Ці складові можна знайти в харчових контейнерах та одноразових столових приладах.

Початкові результати показали, що ці пластмаси не дуже корисні. Однак, коли вони поєднуються з іншими пластиками, їх властивості покращуються. Також змішували картон, деревні волокна та інші целюлозні відходи для створення композитних ниток.

Для формування композитних ПП/целюлозних 3D-ниток задіяли процес, званий твердофазним подрібненням. Він включає подрібнення поліетилену, паперу або деревного борошна у двошнековому екструдері для утворення порошку, який потім плавиться та використовується 3D-принтером.

Ніколь додає: «Нам ще багато потрібно дізнатися про те, як і з якими добавками найкраще обробляти сировину».

Зандер та його команда вже працюють над мобільним трейлером, у якому навчені армійці матимуть можливість створювати рециркульовані фітостатичні волокна.

Сподіваємося, що ця технологія дозволить скоротити час очікування та залежність від ланцюгів поставок, заощадити гроші, підвищити безпеку та підвищити оперативну готовність.