Команда под руководством инженеров из Мичиганского технологического университета и re: 3D, Inc. разработали и протестировали Gigabot X, промышленный 3D-принтер FPF с открытым исходным кодом, который может использовать частицы отработанного пластика и преобразовывать его в большие, сильные отпечатки. Из-за уникальных проблем, связанных со спортивными товарами – размера, долговечности, специфичности – команда выбрала несколько вещей, вдохновленных Верхним полуостровом.
В своей новой статье, опубликованной в журнале Additive Manufacturing, команда излагает, как fab labs, которые представляют собой прототипы и технические мастерские, которые позволяют персональное цифровое изготовление, и другие центры 3D-печати, такие как makerspaces, публичные библиотеки или школы, могут экономически поддерживать себя при печати экологически чистой продукты с использованием FPF. В некоторых случаях рентабельность инвестиций в Gigabot X превышала 1000 процентов при использовании большой мощности в сочетании с перерабатываемым сырьем.
Послушайте, как один из участвующих студентов объясняет проект: https: // www.YouTube.com / watch?v = ltA15GsUVF0 & t = 26 с
"Это не устройство для изготовления игрушек для ваших детей; это промышленная машина, предназначенная для производства настоящих, больших, высокопроизводительных продуктов. С более чем 1000 Fab Labs по всему миру, которые быстро распространяются и трансформируются в экологически чистые «зеленые фабрики», Gigabot X может стать полезным инструментом для добавления в их услуги, а также в другие производственные пространства », – сказал Джошуа Пирс, профессор материаловедения Ричарда Витте.
Наук и инженерии и профессор кафедры электротехники и вычислительной техники. «Конечно, для нашего тестирования мы хотели использовать переработанный пластик."
Это отличительная черта Gigabot X – в прошлом году совместное исследование Michigan Tech и re: 3D показало, что его можно использовать с широким спектром пластмасс, взятых из потока отходов, чтобы продолжить новую продуктивную жизнь.
Система основана на предыдущей конструкции лаборатории MOST Lab, recyclebot, которая производит отходы пластиковой нити для 3D-принтеров. Команда Пирса глубоко изучила лучшие способы сортировки, просеивания и классификации пластика, чтобы улучшить его возможности для 3D-печати. Однако плавление и экструзия ослабляют пластик, он может выдержать пять циклов, прежде чем подвергнется механическому повреждению. Новым в Gigabot X является процесс, называемый производством сплавленных частиц (FPF) или производством сплавленных гранул (FGF), который пропускает этап изготовления волокна перед трехмерной печатью и позволяет сэкономить на одном цикле плавления.
В основном он печатает прямо с измельченных отходов. Размер и универсальность Gigabot X в использовании любых материалов, включая отходы, отражаются на экономических показателях машины.
Хотя по бытовым меркам это не дешево – Gigabot X стоит около 18 500 долларов, – предварительные вложения имеют большую потенциальную прибыль. Команда использовала три тематических исследования: палубу для скейтборда, весло для байдарки с двумя лопастями – как для детей, так и для взрослых, установленных на алюминиевой трубе – и снегоступы.
Используя отпечатки своих спортивных товаров, Пирс и его команда сравнили затраты на недорогие и высококачественные варианты коммерчески доступных продуктов, отпечатки с коммерческой нитью, отпечатки с коммерческими гранулами и отпечатки с переработанным пластиком.
Они выполнили их для четырех сценариев емкости: непрерывная печать, один новый запуск в день, два новых запуска в день и печать один раз в неделю. Весло для байдарки с печатным рисунком, которое было сложнее всего изготовить и сравнить из-за металлической трубы, в финансовом отношении было сопоставимо с самым дешевым серийным веслом. Скейтборды и снегоступы были просты в производстве и значительно дешевле коммерческих продуктов. Печать FPF превзошла экономику даже самых дешевых дек с использованием коммерческих гранул и снизилась в цене с использованием пластиковых отходов.
В течение всего срока службы, если использовать хотя бы один раз в день, Gigabot X может производить спортивные товары на миллионы долларов.
"После того, как будут решены капитальные затраты, которые часто могут составлять менее года, машины FPF или FGF имеют огромный потенциал для получения прибыли.
С экономической точки зрения они абсолютно разумны », – сказал Пирс. "Суть в том, что Gigabot Xs окупается при разумной нагрузке и обеспечивает двузначную или трехзначную отдачу от инвестиций в большинстве сценариев. По сути, если вы используете его чаще, чем раз в неделю, вы легко зарабатываете деньги."
Gigabot X представляет собой настраиваемый, экологически чистый и интересный вариант для экологичных лабораторий, а также для растущей индустрии творчества по всему миру, которая помогает поддерживать центр 3D-печати.