減少、再利用和回收 3D 打印塑料絲的方法

塑料對地球造成了嚴(yán)重的污染，3D打印制造商必須盡自己的一份力量提供幫助。 塑料垃圾不斷進(jìn)入垃圾填埋場和水體，構(gòu)成重大的生態(tài)挑戰(zhàn)，可能會使地球陷入困境。每年，數(shù)以千計的海洋生物死于塑料污染，而數(shù)百萬人則面臨著攝入塑料的風(fēng)險。

廣泛使用塑料的3D打印也助長了塑料危機(jī)。在英國，F(xiàn)ilamentative 報告稱“10% 的 3D 打印成為浪費”。當(dāng)應(yīng)用于大型 3D 打印集團(tuán)時，這是一個很大的數(shù)目。

這就是許多 3D 打印愛好者訴諸綠色 3D 打印的原因，這涉及減少、重復(fù)使用和回收來自失敗打印的多余塑料。如果數(shù)字雕塑家想要控制這種造成污染的材料，他們需要了解如何充分利用他們的材料，據(jù)稱這種材料需要 10 到 1000 年才能分解。

在本文中，我們將介紹一些減少、再利用和回收 3D 打印廢物的策略，包括一些廢物回收設(shè)置。

減少 3D 打印機(jī)的浪費

解決塑料危機(jī)的第一步是盡量減少使用量。 在我們開始打印之前，有幾種方法可以做到這一點。

1、支撐

一種推薦的方法是在設(shè)計模型時消除對支撐的需求。 帶有懸垂的設(shè)計需要支撐，因此，您可以設(shè)計使用更多拱門的模型，而不是在打印中使用 90 度角。 更少的支撐材料意味著更少的塑料浪費。

2、支撐和填充

切片設(shè)置是另一個可以減少耗材使用的重要方法。如果您的模型允許，一個更加生態(tài)的解決方案是設(shè)置邊緣加固而不是底墊加固。邊緣不是打印對象下方的一整套層，而是在對象周圍形成一個單一的層，從而減少材料消耗。

邊緣提供一定程度的附著力，特別適合與構(gòu)建板接觸不足的問題模型。根據(jù)型號的不同，可以嘗試增加線數(shù)或邊緣寬度，這將提供更多的表面接觸，同時保持更可持續(xù)的打印方法。

打印床粘合劑也可以提供幫助。

當(dāng)然，減少填充也將減少材料消耗，但不可能完全消除它。如果您從頭開始建模，請考慮制作多部分打印，其中較高的填充僅用于需要強(qiáng)度的部分。

使用如圖所示的墻鉤，螺絲孔將以 100% 的填充量打印，而其余的應(yīng)該是安全的，大約 40%。整個模型的設(shè)計和定向也可以在沒有支撐或床粘附助手的情況下進(jìn)行打印。

3、構(gòu)建平臺的布置

打印前要考慮的最后一件事是一次在構(gòu)建板上放置多少個打印件。 將打印件分成更小的組件是一種很好的做法，這樣在打印失敗的情況下可以浪費更少的材料。 如果在打印數(shù)小時后出現(xiàn)打印失敗，這也可以節(jié)省大量時間。

如果一個設(shè)計特別大并且是一體的，可以通過添加標(biāo)簽和相應(yīng)的連接部件來拆分它。 將組件分布在多個打印件上可以節(jié)省塑料、時間和成本。

這可能不適用于所有打印件， 然而，在設(shè)計時記住打印或制造設(shè)計的生態(tài)影響仍然是一個很好的做法。

4、購買再生絲材

使用再生絲打印也是減少塑料消耗的好方法。 如今，消費者有大量的再生絲可供選擇，而且價格也很實惠。 由于制造商努力確保原材料的質(zhì)量，再生絲材的質(zhì)量與普通絲材相差無幾或更好。

除了 PLA 和 ABS 之外，可在各種常見和新型材料中找到再生材料。 例如，Reflow 提供許多獨特顏色的再生 PETG。 然后是 Printerior，它也有各種不同顏色的材料。 客戶甚至可以將他們的 3D 打印廢料發(fā)送給公司，并獲得用于購買新材料的積分。

5、再利用 3D 打印廢料

如果購買再生絲材無法吸引你，另一個不錯的選擇就是自己動手！回收舊模型是一項有益的練習(xí)。這個過程有幾個步驟，如果大規(guī)模進(jìn)行，它可以成為一項非常經(jīng)濟(jì)的活動。

可以想象，您需要專門的設(shè)備來回收 3D 打印廢料。有一些商業(yè)上可用的方法，但也有一些 DIY 解決方案。無論您選擇哪條路線，都會發(fā)現(xiàn)一個很棒的耗材回收社區(qū)可以提供幫助。

6、創(chuàng)建回收的絲材

在回收自己的絲材時，有兩個主要部分：切碎和擠出。為了使熔化的絲材具有一致的厚度和粘度，輸入的塑料必須具有相同的材料特性，并且碎片必須具有相同的尺寸。

在擠出過程中，塑料通過一個熱端熔化，然后被推過一定直徑的噴嘴。常見的噴嘴直徑為 1.75 毫米和 3.00毫米，與兩種常見的絲材直徑相匹配。熔化的塑料凝固后，必須繞線。將絲材放在線軸上的過程相當(dāng)重要，因為它會影響絲材直徑的一致性。卷線器必須以穩(wěn)定的速度拉動，以免在卷繞的時候拉長絲材。

回收機(jī)

正如我們剛才提到的，生產(chǎn)再生長絲需要專門的設(shè)備：擠出機(jī)、切碎機(jī)，理想情況下是繞線機(jī)。 在以下小節(jié)中，我們將推薦一些選項來幫助您開始回收舊的 3D 打印件。

1、碎紙機(jī)

切碎是整個過程中非常重要的一部分。 雖然自制碎紙機(jī)就足夠了，但重要的是它在產(chǎn)生的骨料大小方面保持一致。 購買碎紙機(jī)的成本很高，但它也可能是獲得更好結(jié)果的良好選擇。 或者，您可以選擇構(gòu)建一個 DIY 碎紙機(jī)，這同樣是一項很好的投資。

Filabot 提供了一種碎紙機(jī)，可以將更大的 3D 打印機(jī)廢料變成可處理的碎紙。 雖然碎紙機(jī)的成本確實很高，但它可能是一項值得的投資，以防止以后出現(xiàn)系統(tǒng)堵塞。
手搖碎紙機(jī)， Stefan 制作了一段視頻，詳細(xì)介紹了如何在家中制作真正實惠的小型 DIY 碎紙機(jī)。 他修改了 Precious Plastic 套件以滿足他的切碎需求。

2、擠出機(jī)

您需要一臺高質(zhì)量的擠出機(jī)來保持直徑和形狀的一致。這可以確保出色的打印質(zhì)量。有很多購買的選擇，也可以DIY。以下是一些需要考慮的因素：

Filabot EX2：EX2 是業(yè)內(nèi)值得信賴的優(yōu)質(zhì)長絲擠出機(jī)。機(jī)器的價格約為 2,750 美元，可以很好地控制絲材的擠出，并提供比某些 DIY 選項更友好的用戶界面。該行業(yè)的許多專家使用了 Filabot 產(chǎn)品，這為他們贏得了良好的聲譽(yù)，并在他們的產(chǎn)品周圍建立了強(qiáng)大的共同體。

Recyclebot：這個 RepRap 項目是一個開源 3D 打印長絲擠出機(jī)和卷線器。它們提供的解決方案可以根據(jù)您的預(yù)算和需求進(jìn)行修改，讓您能夠經(jīng)濟(jì)地擴(kuò)大和縮小規(guī)模。他們還共享一份材料清單，以及許多社區(qū)知識。

Noztek Pro：Noztek 提供了一個龐大的擠出機(jī)陣容，每臺都迎合不同的預(yù)算，并允許比以往更多地使用回收技術(shù)。 Noztek Pro 標(biāo)準(zhǔn)型號能夠在兩小時內(nèi)生產(chǎn) 1 公斤長絲，可以擠出熔點高達(dá) 300 °C 的材料，同時保持一致的直徑。

3、完整的設(shè)備

完整的設(shè)備是一次性進(jìn)入回收世界的絕佳選擇。 購買完整的設(shè)備可能是一項更重要的前期投資，但它也消除了設(shè)備和微調(diào)過程中許多部分的猜測。 不僅所有組件都已采購并準(zhǔn)備就緒，而且圍繞這些產(chǎn)品還有大量社區(qū)。

通常，這些機(jī)器具有制造高質(zhì)量絲材所需的所有組件。

塑料被擠出后，即將生產(chǎn)的需要足夠的時間和空間來冷卻，然后才能繞線。 僅僅添加風(fēng)扇是不夠的，因此這些機(jī)器雖然很緊湊，但通常會產(chǎn)生直徑和形狀不一致的細(xì)絲，從而產(chǎn)生質(zhì)量差的打印件。

以下是一些值得一試的完整設(shè)備：

Filabot：Filabot 的完整回收設(shè)備將幫助您將舊打印件轉(zhuǎn)化為新的絲材，中間可能會產(chǎn)生一些麻煩。 系統(tǒng)包括一個切碎機(jī)和擠出機(jī)，以及一個用于冷卻長絲的空氣通道、一個繞線器和一個造粒機(jī)，以便在需要時將長絲轉(zhuǎn)回塑料顆粒。

Precious Plastic：這家具有生態(tài)意識的公司為整個絲材回收過程提供了許多資源。 他們的產(chǎn)品本質(zhì)上是開源的，設(shè)計用于任何規(guī)模，允許工業(yè)生產(chǎn)一直到個別用例。

使用塑料廢物回收服務(wù)

有時，投入更多的時間和金錢可能是行不通的，但您仍然可以通過使用回收服務(wù)來支持 3D 打印社區(qū)中更環(huán)保的舉措。 例如，Printerior 允許您將廢塑料運(yùn)送給他們或丟棄在他們的眾多投遞箱之一中，您將獲得購買回收絲材的折扣。

Precious Plastic 將塑料收集視為回收過程中不可或缺的一部分，他們?yōu)橛信d趣創(chuàng)建收集點的個人和組織提供資源。

如果制作自己的再生絲材可能比想像的要困難的多，請嘗試回收舊打印件！