Riciclaggio del PLA per la stampa 3D FDM
Syed Muhammad Raza e Dilawar Singh esplorano il potenziale in corso per il riciclaggio dei materiali di stampa 3D, rilasciando le loro scoperte nella recente indagine ” Sperimentazione sperimentale sull’estrusione di filamenti che utilizza materiali riciclati “.
Man mano che la stampa 3D sta diventando sempre più popolare in tutto il mondo, le preoccupazioni ambientali tra gli utenti continuano a crescere nonostante il fatto che un minore utilizzo di materiale sia spesso uno dei maggiori vantaggi di tale nuova tecnologia. La spazzatura di plastica continua a essere un problema crescente, che colpisce anche le persone, la Terra e la fauna selvatica. Statistiche e informazioni abbondano sugli orrori dei polimeri, lasciando i ricercatori fortemente motivati a trovare altri materiali che possano offrire prestazioni più elevate e meno sprechi.
Nella stampa 3D FDM, gli utenti possono scegliere tra una vasta gamma di materiali, molti dei quali hanno un impatto minore sull’ambiente. Sebbene l’ABS possa non essere biodegradabile, esistono diversi modi per riciclare e riutilizzare (anche nello spazio ), insieme all’uso di solventi innovativi e altro ancora. Poiché potrebbero esserci molte stampe non riuscite mentre gli utenti sperimentano, è fondamentale trovare il modo di impedire l’accumulo di plastica nella spazzatura.
Il PLA non è solo biocompatibile ma biodegradabile ed è descritto in questo studio grazie alla “facilità d’uso rispetto ad altri materiali termoplastici”.
“Nel campo della medicina, il PLA è già un materiale ampiamente utilizzato”, hanno affermato gli autori. “Viene utilizzato in applicazioni che comprendono sutura, fissazione di materiale osseo, somministrazione di farmaci e ingegneria dei tessuti”.
Con l’obiettivo di riciclare gli scarti di PLA in prodotti utili, gli autori hanno schiacciato le stampe 3D fallite o deformate, le hanno distrutte e poi le hanno “setacciate” per sbarazzarsi di pezzi più grandi. Il materiale triturato è stato quindi trasformato nuovamente in filamento.
Durante lo studio, i ricercatori hanno capito che le basi come parametro, velocità e temperatura hanno avuto un impatto sostanziale sul materiale e sullo spessore.
In questo studio, i ricercatori hanno utilizzato un estrusore di filamento 3Devo Composer 450 con quattro zone di riscaldamento, con un intervallo di temperatura trovato adatto per il PLA.
“Dall’estremità inferiore di questo intervallo ristretto, l’intervallo è stato quindi aumentato gradualmente con un incremento di 10 ° C per identificare la temperatura ideale per uno spessore costante”, hanno affermato gli autori. “L’estrusore può essere facilmente collegato al laptop / desktop tramite USB e visualizza i risultati sullo spessore del filamento e le impostazioni di processo utilizzando il software Arduino. L’effetto della temperatura e della velocità di estrusione vengono registrati insieme allo spessore del filamento corrispondente. “
Sono stati condotti una serie di esperimenti per ottenere spessori adeguati, con temperature e velocità variabili per risultati migliori alla fine. I filamenti sono risultati non uniformi in termini di diametro e hanno superato i limiti di tolleranza. Era richiesta una velocità stabile era un’estrusione stabile:
“… e con PLA riciclato, il flusso di pezzi e la fusione influivano sulla velocità di estrusione.”
Nel complesso, il team ha scoperto che il diametro dipendeva dalla velocità e dalla temperatura e che si verificava una “deviazione standard” quando la velocità era costante.
“Ulteriori esperimenti dovrebbero essere effettuati al fine di ottimizzare i parametri variabili come la temperatura del riscaldatore e la velocità dell’estrusore”, hanno concluso gli autori.
“L’esperimento dovrebbe portare a un filamento a basso spessore desiderabile di PLA riciclato da utilizzare per la funzione di stampa 3D. Si consiglia di avere un modo migliore per raffreddare il filamento per evitare che si danneggi e perda la sua forma. Anche la materia prima per l’estrusione deve essere testata per il contenuto di umidità e deumidificata. “
