Армия США будет применять 3D-принтер для печати запчастей.
Ученые нашли способ вторично использовать отходы, чтобы получить прочную и пригодную для 3D-принтера нить.
Причиной внедрения аддитивного производства является то, что оно сокращает недели на ожидание жизненно важных элементов. По предварительным разработкам, было установлено, что элементы для замены могут быть напечатаны на базе всего за несколько часов.
Например мусор, такой как пластиковые бутылки, может быть переработан в филамент для мелкодетальной 3D-печати. Но не только бутылки являются пригодным материалом для переработки. Картон также ценен в качестве композита, если его сочетать с пластмассой.
Николь Зандер, доктор философии, говорит: «В идеале не придется ждать, пока следующий грузовик привезет детали. Вместо этого можно собрать пластик, упаковки из-под молока, картонные коробки и другие предметы, а затем использовать их в качестве сырья для 3D-принтеров».
Эта работа была представлена на 256-м Национальном собрании и выставке Американского химического общества (ACS).
Детали 3D-печати с переработанным ПЭТ и ПП, армированные целюлозой.
Исследователи лаборатории армии США быстро обнаружили, что использование полиэтилентерефталата (ПЭТ) хорошо работает как исходный материал для 3D-принтеров. Его можно перерабатывать из тары, в которых на армейские базы поставляется вода. Фактически они обнаружили, что произведенная ПЭТ-нить была такой же прочной и гибкой, как и коммерческая. Чтобы ее протестировать, напечатали кронштейн радиоуправления автомобиля - часть, которая обычно требует много времени при смене с использованием традиционного производства. При помощи трехмерной печати этот процесс был сокращен до двух часов.
Опробовав ПЕТ тару, исследователи обратили внимание на полипропилен (PP) и полистирол (PS). Эти составляющие можно найти в пищевых контейнерах и одноразовых столовых приборах.
Первоначальные результаты показали, что эти пластмассы не особенно полезны. Однако, когда они смешиваются с другими пластиками, их свойства улучшаются. Также смешивали картон, древесные волокна и другие целлюлозные отходы для создания композитных нитей.
Для формирования композитных ПП / целлюлозных 3D-нитей задействовали процесс, называемый твердофазным измельчением. Он включает измельчение полиэтилена, бумаги или древесной муки в двухшнековом экструдере для образования порошка, который затем плавится и используется 3D-принтером.
Николь добавляет: «Нам еще многое предстоит узнать о том, как и с какими добавками лучше всего обрабатывать сырье».
Зандер и его команда уже работают над мобильным трейлером,в котором обученные армейцы будут иметь возможность создавать рециркулированные фитостатические волокна.
Надеемся, что эта технология позволит сократить время ожидания и зависимость от цепей поставок, сэкономить деньги, повысить безопасность и повысить оперативную готовность.