从垃圾堆保存并准备进行转换。 Nathan Shaiyen /密歇根理工学院, CC BY
如果人们可以赚钱,他们将进行回收。 在为罐头和瓶子提供现金的地方,金属和玻璃的回收已经取得了巨大的成功。 可悲的是,回收塑料的动机一直较弱。 截至2015年, 仅9%的塑料废料被回收。 其余的污染了垃圾填埋场或环境。
但是现在,几种技术已经成熟了 允许人们直接回收废塑料 通过将其3D打印到有价值的产品中,价格仅为正常价格的一小部分。 人们正在使用自己的再生塑料来制作装饰品和礼品,家庭和园艺产品,配件和鞋子,玩具和游戏,体育用品以及数百万免费设计的小玩意。 这种方法称为分布式回收和增材制造,或简称为DRAM。
作为美国材料工程学院的教授 这项技术的最前沿,我可以进行解释-并提供一些想法,以帮助您利用这一趋势。
DRAM如何工作
DRAM方式 从塑料废料开始–从用过的包装到破碎的产品。
约书亚·皮尔斯, CC BY
第一步是使用肥皂和水对塑料进行分类和清洗,甚至将其穿过洗碗机。 接下来,需要将塑料磨成颗粒。 对于少量,可以使用横切纸/ CD碎纸机。 大量,开源 工业废塑料造粒机的计划 可在网上。
接下来,您有一些选择。 您可以 使用回收站将颗粒转换为3D打印机细丝,该设备可将磨碎的塑料变成大多数低成本3D打印机使用的意大利面条状细丝。
{vembed Y=b04mLaI-oTU}
用长丝制成 3D打印的回收机器人 镍价格便宜得令人难以置信,与商业用长丝(每磅约10美元或以上)相比,镍的价格不到每磅镍。 随着 大流行中断了全球供应链,利用废物在家中制作产品更具吸引力。
第二种方法是较新的方法:您可以跳过制造细丝的步骤,而无需使用熔合颗粒制造工艺直接将3D打印的废塑料颗粒制成产品。 这种方法最适合大型打印机上的大型产品,例如 商业开源GigabotX 打印机,但可以 也可以在台式打印机上使用.
颗粒状的塑料废料也可以用注射器打印机直接打印,尽管这种方法不太受欢迎,因为打印量受需要重新装入注射器的限制。
我的研究小组与世界各地的数十个实验室和公司一起,开发了支持DRAM的各种开源产品,包括碎纸机,回收站以及熔丝和熔丝3D打印机。
这些设备不仅可以与两种最流行的3D打印塑料(ABS和PLA)一起使用,而且还可以与您每天可能使用的大量塑料一起使用,包括 PET水瓶。 现在可以将带有回收标志的任何塑料废料转化为有价值的产品。
此外,澳大利亚的“生态印刷”倡议表明 DRAM可以在孤立的社区中工作,无需回收再利用 通过使用太阳能系统。 这使得DRAM适用于人类居住的任何地方,废塑料丰富且阳光普照–几乎无处不在。
迈向循环经济
研究表明,这种回收和制造方法不仅 更好的环境,但它也是 为个人用户带来高额利润 制作自己的产品,以及 中小型企业。 简单地从开源设计制作自己的产品 节省你的钱.
约书亚·皮尔斯, CC BY
DRAM允许制造定制产品 低于传统消费品的营业税。 数以百万计的免费3D可打印设计已经存在-从 儿童学习用品 至 家庭用品 至 关节炎患者的适应性辅助工具。 消费者已经可以3D打印这些产品,从而为自己节省了数百万美元。
一项研究发现 MyMiniFactory用户仅一个月就节省了超过4万美元 在2017年,他们自己制作玩具,而不是购买玩具。 消费者可以花3美元左右购买台式250D打印机,并获得 投资回报率超过100% 通过制作自己的产品。 如果他们使用再生塑料,则投资回报会更高。 例如,在废旧计算机塑料上使用回收站可以进行打印 300个镜头遮光罩,价格与亚马逊上的单个镜头遮光罩相同.
个人也可以通过3D打印为他人获利。 成千上万的人在诸如 马克西兹, 3D集线器, 波诺科 or 打印东西.
Samantha Snabes / re:3D, CC BY
小型公司或晶圆厂实验室可以购买工业打印机,例如GigabotX,并进行 高收益印刷大型体育用品设备 例如雪鞋,滑板甲板和当地废物产生的皮划艇桨。
扩大
生产塑料产品的大公司已经在回收自己的废物。 现在,有了DRAM,家庭也可以。 如果许多人开始回收自己的塑料,这将有助于防止塑料对环境的负面影响。 通过这种方式,DRAM可以提供一种循环经济的途径,但直到有更多用户扩大规模时,它才能解决塑料问题。 幸运的是我们已经在路上。
进一步了解如何将废旧塑料转化为利润 #开源 #recycling 和 #3dprinting https://t.co/n2b9S4xJOa https://t.co/tpIzpQJsiA
-约书亚·皮尔斯(@ProfPearce) 2020 年 10 月 1 日
3D打印机灯丝现在已与其他“日常用品”一起列在Amazon Basics中,这表明基于塑料的3D打印机已成为主流。 大多数家庭仍然没有家用3D打印机,更不用说reyclebot或GigabotX。
为了使DRAM成为通向循环经济的可行之路,可以将大型工具安装在附近的企业中,例如小型本地企业,制造商空间,制造实验室甚至学校。 法国已经在研究 创立小企业 那将在学校吸收塑料废料来制造3D灯丝。
我记得保存箱顶以帮助资助我的小学。 未来的学生可能会从家中(制造自己的产品后)带走剩余的塑料,以帮助使用DRAM资助学校。
关于作者
约书亚·皮尔斯(Joshua M. Pearce),材料科学与工程,电气与计算机工程专业的教授 密歇根理工大学