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《3D打印世界》訊/日前,密歇根科技大學的研究人員研發出了可3D打印的聚合物造粒切碎機。該切碎機可將3D打印線材切成用於熔融顆粒製造(FGF)3D打印機的顆粒,也可再次擠出爲新的卷軸線材,用於標準熔融沉積成型(FDM)3D打印機。

熟悉FGF的人都知道,FGF的一大特點是原材料成本低,因爲它利用的顆粒塑料比卷軸線材便宜的多。研究人員在論文中指出,“商用線材的加價超過基礎商用聚合物,但是商用線材的成本確是顆粒塑料原料的5到10倍”。鑑於此,研究人員發明了專門將卷軸線材轉化爲顆粒,這樣便可以較便宜的價格直接購買顆粒塑料。

該切碎機的特色之處在於可以經濟便利地小規模生產定製混合聚合物。由於大多數零部件都是3D打印的,製造切碎機的原料價格僅185美元。這也意味着任何有線材擠出機的製造者都可以利用卷軸線材自行製造混合線材。雖然大部分聚合物材料都可以採購顆粒形式的,但有了切碎機制造者可以將特定的混合線材製成顆粒,然後與其他特定或原始聚合物混合。

研究人員表示顆粒大小可以通過調整電動機的轉速進行控制,並且可以同時將兩種或多種線材製成顆粒,這對於設置專門的顆粒混合比例非常有幫助。切碎機配有兩個電動機,每小時產量1KG。研究人員測試了幾種塑料材料,包括PLA、ABS、咖啡填充的PLA、PP、PETg和NinjaFlex,並且由於其靈活性,只有NinjaFlex不起作用。

在第一次擠出循環期間,熱塑性塑料的機械性能降低了10%,因此塑料只能循環幾次,儘管在混合物中加入一些原始顆粒物有助於保持機械性能。粗略切碎的再生塑料擠出製成線材後也可以製成顆粒,然後通過再次擠出提高線材的質量。研究人員希望該技術可用於將更多廢棄木材納入生物聚合物複合材料中。所有涉及、STL文件,及構建指令都是開源的,並且免費試用,研究人員的願望或許有一天會實現。

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