Drukowanie 3D z wykorzystaniem plastiku pochodzącego z recyklingu i ponowne przetwarzanie wydruków plastikowych na materiał do druku jest coraz częstszą opcją dla producentów, a nawet hobbystów poszukujących bardziej zrównoważonych procesów i mniejszej ilości odpadów. Obecnie można znaleźć filament do druku 3D wykonany z wyrzuconych sieci rybackich lub opakowań pokonsumpcyjnych. Jednak w przypadku druku 3D z żywicy w którym wykorzystuje się płynny fotopolimer, po zestaleniu tego materiału nie ma już odwrotu. A może jednak?
Badania opublikowane w tym tygodniu w Chemical Engineering Journal donoszą nadającym się do recyklingu i przedruku biopochodnym fotopolimerze do druku 3D.
Testowa część 3D wydrukowana przy użyciu fotopolimeru na bazie oleju rycynowego została oceniona pod kątem szeregu właściwości mechanicznych. Następnie część została przetopiona i ponownie wykorzystana do wydrukowania kolejnej części.
„Co niezwykłe, … ważne właściwości, takie jak kolor, lepkość, skurcz objętościowy, wytrzymałość na rozciąganie, szybkość polimeryzacji i głębokość penetracji żywic z recyklingu były prawie takie same jak żywicy oryginalnej”.
Zastosowany w badaniu rodzaj technologii druku na żywicy, cyfrowe przetwarzanie światła (DLP), jest szeroko wykorzystywane w zastosowaniach od tworzenia form jubilerskich, przez modele dentystyczne, po prototypy produktów. Typowe płynne żywice mają doskonałe właściwości mechaniczne i wyjątkową trwałość. Jednak materiały te pochodzą z nieodnawialnych zasobów, są bardzo trudne do recyklingu i nie ulegają degradacji pod koniec swojego życia. Jest to nie tylko problem środowiskowy, ale również utrudniający przyjęcie technologii DLP.
Chociaż poczyniono pewne postępy w reformowaniu wydrukowanych części z żywicy 3D w nowe kształty i recyklingu niechcianych wydrukowanych części do innych zastosowań, „materiały te nie są prawdziwymi materiałami do recyklingu w druku 3D, ponieważ nie mogą być ponownie wydrukowane przez tę samą drukarkę” – mówią chińscy badacze. „Odwracalne przejście ciała stałego w ciecz w drukowanych materiałach jest istotnym warunkiem wstępnym dla prawdziwego druku nadającego się do recyklingu”.
Żywica z oleju rycynowego może być całkowicie stopiona poprzez ogrzewanie do 90º C przez 4 godziny lub 100º C przez dwie godziny bez żadnych katalizatorów lub rozpuszczalników, stwierdzili naukowcy. Następnie, bez dodawania innej żywicy, wykorzystana do drukowania nowych obiektów.
Chociaż nie ma to zastosowania do każdej sytuacji związanej z drukiem 3D z żywicy, ilość materiału, który mógłby zostać odzyskany z wydrukowanych form, prototypów, podpór i modeli i ponownie wykorzystany do drukowania nowych części jest ogromna. Na przykład, Zhu et al. wydrukowali w 3D formy protektorowe do odlewania skomplikowanych obiektów i odkryli, że formy mogą być poddane recyklingowi i ponownie wydrukowane dla nowych form protektorowych.
„Ogólnie rzecz biorąc, praca ta może nie tylko zrealizować wysokowartościowe wykorzystanie materiałów do druku DLP”, według Zhu i in. „ale także znacznie złagodzić zanieczyszczenie środowiska towarzyszące … szybko rozwijającej się branży druku 3D”.
Żródło: https://all3dp.com
