研究

葡萄牙研究人员呼吁对圆形3D打印材料进行更广泛的研究

研究人员新里斯本大学(UNIDEMI)强调有必要进一步研究3D打印行业中的循环现象。

在一项深入的文献回顾之后,该团队发现,工业废料很少在3D打印中重复使用,而且解决这一问题的研发工作很少。研究人员特别指出,聚合物垃圾是一种可回收材料,可以用于提高商业盈利能力和减少废物产量。

研究人员在他们的论文中表示:“塑料垃圾似乎是研究中经常感兴趣的材料,一些人已经确定了在AM行业内建立工业共生网络的可能途径。”“这可能更有利可图,并对我们的星球产生真正积极的影响。”

在他们的研究中,UNIDEMI团队发现代尔夫特理工大学的一个团队成功地使用了基于有机外壳的对象(如图)。照片来自今日材料通讯杂志。
在他们的研究中,UNIDEMI团队发现代尔夫特理工大学的研究人员成功地用3D打印出了基于壳的有机物体(如图)。照片来自今日材料通讯杂志。

3D打印环保吗?

近年来,3D打印技术已被证明是一种有效的技术,它可以帮助企业实现分布式生产,而这本身也有利于环境保护。使用单一流程灵活地改变和制造复杂的产品本质上比集中生产技术更快,产生的浪费更少。

然而,尽管使用添加剂可以提高效率,但越来越多的行业共识是,需要做更多的工作来避免技术的“绿色清洗”。的AMGTA例如,最近发现在某些情况下,3D打印的碳足迹更高(每公斤材料)比传统的同类产品。

在其他地方,一位教授来自麻省理工学院在研究中提出,能源被过分强调了消耗,而不是正在加工的材料。UNIDEMI团队在他们的论文中采用了类似的方法,并试图探索3D打印中材料“共生”的潜力。

为了实现这一目标,研究人员进行了文献回顾,他们调查了基于循环的添加剂研究的现状,并确定了可以作为完全回收的原料的潜在废弃物。

UNIDEMI团队确定的五项主要研究中有三项使用了Gigabot X系统(如图)来测试他们的材料。通过Kickstarter照片。
UNIDEMI团队确定的五项主要研究中有三项使用了Gigabot X系统(如图)来测试他们的材料。通过Kickstarter照片。

设计一个更可持续的过程

尽管梳理了32项研究,研究人员最初发现,关于3D打印过程中产生的垃圾性质的数据非常少。为了将他们的结果缩小到可以量化的范围,UNIDEMI团队然后应用了一组关键字算法,这让他们有五篇论文作为他们审查的基础。

在其中一项研究中,来自密西根科技大学利用一个Gigabot X FGF系统测试三种由回收聚合物制成的ABS和PP原料。另一个项目,基于荷兰代尔夫特科技他采用了不同的方法,用一家海鲜公司废弃的贻贝壳作为类似陶瓷的3D打印材料。

不出所料,臭名昭著的开源倡导者约书亚·皮尔斯也参与了五个测试案例中的三个,每个都产生了可用的3D打印灯丝。然而,该团队质疑他们发现的可扩展性,例如,在代尔夫特理工大学的项目中,私营公司需要在运输前对贝壳进行消毒。

为了使共生关系更可行,研究人员建议,负责材料加工的人可以将其商业化,形成一个“工业共生网络”。“在这些网络中,研究团队理论上认为,各种木材、塑料或金属基材料可以用于3D打印最终产品。”

总的来说,妇发基金小组的结论是,需要加强合作才能有效地编制这些材料,而财政方面的考虑是通过这些材料的关键。随着对循环印刷的进一步研究,该团队希望最终能找到解决联合国可持续发展目标的新方法。

3 d打印技术的生物材料

尽管许多流行的光聚合物仍然来自石油基化学物质,研究人员正在越来越多地试验更可持续的替代品。

来自立陶宛的科学家维尔纽斯大学考纳斯理工大学已经创建了一个可回收树脂O3P 3D打印.这种以大豆为基础的材料旨在小批量生产服务中取代石油衍生塑料。

一支来自弗莱堡大学也发展了一种新型环保材料而是基于有机木质素聚合物。据科学家称,他们的生物合成灯丝具有潜在的轻质结构或工业应用。

Covestro与此同时,该公司已经将其新产品商业化添加各种可持续的长丝.每一种聚合物都是专门为解决循环经济而设计的,要么是使用回收塑料,要么是使用CO2

研究人员的研究结果在他们题为《在工业共生环境中通过增材制造的废物估价雷电竞充值该研究由Inês A.费雷拉、拉杜·戈迪纳和海伦娜·卡瓦略共同撰写。

该团队的文学评论中突出的五篇研究论文包括:

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图片显示的是代尔夫特理工大学团队的一个基于外壳的3D打印测试对象。照片来自今日材料通讯杂志。