• Телефон: +7 (909) 10-88-991
  • E-mail: info@3dperm.ru
  • 3D Imaging

Переработка пластика для 3D-печати

2021 год объявлен годом экологии

Сегодня речь пойдет как раз об экологии и переработке пластика для дальнейшей 3D печати

Всем людям, знакомым с 3D печатью, известно, что в процессе печати и после нее остается некое количество пластика, который утилизировать экологическим способом достаточно трудно.

В 2012 году молодые выпускники Делфтского технологического университета решили бороться с пластиковым мусором и придумали The Perpetual Plastic Project.

Проект преследует две цели: организовать на местном уровне переработку пластика с участием населения, а также осведомить потребителей о новых способах утилизации. Для достижения поставленных целей компания организовала мини-завод, открытый для посетителей, на котором можно наглядно познакомиться с этапами утилизации пластика, и даже принять участие в утилизации пластиковых стаканчиков и создании из полученного сырья новых продуктов.

Пластиковые стаканчики перерабатываются следующим образом: сначала они тщательно очищаются, промываются и сушатся на специальном оборудовании. Высушенные стаканчики измельчаются, плавятся и преобразуются в нити для трёхмерной печати. Полученные нити заправляются в 3D-принтер.

Видео от создателей проекта The Perpetual Plastic Project Вы можете посмотреть, перейдя по ссылке ниже:

https://youtu.be/7kj56Bi2HX0

Так же перерабатывать пластиковые отходы можно и в домашних условиях:

При изготовлении пластиковой нити для 3D-печати рекомендуется использовать следующие виды бутылок из полиэтилентерефталата:

  • Голубые. Такие бутылки имеют самый жесткий пластик, но в расплавленном виде он будет наиболее текучим из всех.
  • Белые и зеленые. Пластик у этих бутылок мягче, чем у голубых. В расплавленном виде материал более густой.
  • Коричневые. У таких бутылок самый мягкий пластик. В расплавленном виде он отличается большой вязкостью (похож на ABS-филамент).

Этапы подготовки:

  1. Тщательная промывка бутылок
  2. Нарезка бутылок.

С помощью канцелярского ножа, ножниц или бутылкореза бутылки нарезаются спиралью (лентой) шириной примерно 10 мм

  1. Плавка пластиковых лент в духовке при 180︒С, время зависит от количества пластика (На плавление 10 пластиковых бутылок уйдет примерно 40 минут.)
  2. Охлаждение и сушка расплавленного пластика.

По окончании плавления пластик должен полностью остыть. Вся лишняя влага испарится из материала, и он кристаллизуется. По внешнему виду полимер напоминает стекло.

  1. Дробление пластика

Остывший материал необходимо перемолоть в дробилке на более мелкую фракцию

  1. Превращение пластиковой пыли в нить для печати.

дробленый пластик засыпается в вертикальный экструдер. Вращающийся шнек перемещает молотый полимер в нижнюю часть устройства к соплу с нагревателями. Пластик начинает плавиться.

Выходя из сопла, расплавленный ПЭТ-пластик попадает в таз с холодной водой, который расположен на вращающемся столе. Вращение стола позволит предотвратить слипание материала. Нить необходимо максимально быстро охладить, чтобы он стал гибким и прозрачным. В этом случае его можно использовать для 3D-печати.

  1. Сушка пластика перед использованием

При наличии большого количества влаги нить расплавленного пластика будет выходить из экструдера в виде пены. Сушить мотки нити рекомендуется в закрытой таре при температуре 50–60 °С. Для этого можно использовать духовку или просто расположить тару на батарее отопления.

При использовании переработанной нити следует учесть, что печатаемые изделия могут не соответствовать ожидаемому качеству. Поэтому мы используем только первичный материал и отвечаем за качество изделий.

Всем 3D😄

Литье и 3D печать: Союзники или конкуренты?

На первый взгляд может показаться, что технология FDM печати и литье конкурируют между собой.
Опровергнуть это нельзя, но и согласиться тоже.

Исследователи из Fraunhofer IPA в 2018 году разработали новый метод 3D печати, который объединяет трехмерную печать и литье. Комбинация состоит из напечатанной пластиковой формы, которая затем заполняется другим полимером. Это сочетание таких преимуществ как: 3D-печать -низкую стоимость — возможность быстрого создания больших изделий, создание полностью готовых компонентов, обладающих лучшими механическими свойствами.

Многие из тех, кто занимается 3D печатью зачастую сталкиваются с необходимостью произвести партию в короткие сроки или получить прочность, превосходящую напечатанные детали с помощью FDM технологии.

FDM 3Д Печать, несмотря на множество преимуществ, также имеет множество ограничений. Материал при печати укладывается в отдельные параллельные полосы, поэтому его механические свойства хуже, чем в случае литья. Кроме того, слои материала накладываются один за другим, для печати полноразмерных компонентов требуется много времени. Наконец, технология FDM подходит только для производства изделий которые не могут выдерживать высокие температурные воздействия.

3D принтер отлично справится с созданием образца (мастер-модели) , который в дальнейшем зальётся силиконом или полиуританом.

Мелкосерийное производство стает доступнее: напечатав всего один экземпляр на принтере, появляется возможность создать тираж (количество зависит от сложности, мелких элементов и габаритов) в достаточно короткие сроки.

Печать каждой детали на принтере занимает от нескольких часов. На литьевую деталь времени требуется в среднем 30 минут (не учитывая времени создания матрицы-до суток).

Например, создание 10 образцов на принтере и с помощью литья по стоимости выйдут одинаковыми. А от 11-го литого образца стоимость получится дешевле напечатанного.

В заключении можно сделать вывод, что холодное литьё и 3D печать могут стать хорошими союзниками в общем деле.

Всем 3D😄

Фотополимерная 3D печать

Технология фотополимерной печати была разработана в 1984 году Чарльзом Холлом, основателем компании «3D Systems».

SLA (Stereolithography Apparatus) – это технология 3D-печати, основанная на послойном отверждении жидкого материала (фотополимера) под действием луча лазера.

Фотополимер или светоактивированная смола — это полимер, который меняет свои свойства при воздействии света. Отверждение материала происходит в результате связи молекул под воздействием ультрафиолета.

Принцип работы.

В емкости принтера с жидким фотополимером находится сетчатая платформа, на которой «печатается» прототип. Активизируясь, лазер воздействует на те участки полимера, которые соответствуют контурам заданного объекта, вызывая их затвердевание. После этого вся платформа погружается ровно на один слой цифровой модели, то есть на глубину 0.05-0.13 мм.

При завершении «печати» готовая модель погружается в специальный раствор для удаления лишней смолы.

Далее механически удаляются элементы поддержки. Их можно удалить как до выполнения засветки, так и после. По окончании УФ засветки деталь приобретает очень высокие механические и термические свойства, поэтому, мы рекомендуем засветить после обработки.

Преимущества:

  • Создание сложных моделей (в том числе с тонкими стенками и мельчайшими деталями);
  • Легкая постобработка;
  • Низкий расход материала поддержки.
  • Изготовление моделей любой сложности (тонкостенные детали, мелкие детали);
  • Высокая точность построения и высокое качество поверхности;
  • Низкий процент расходного материала на поддержку;
  • Низкий уровень шума производства деталей.

Недостатки:

  • Детали из полимера, как правило, хрупкие и не подходят для функциональных прототипов;
  • Механические свойства и внешний вид этих деталей, со временем ухудшаются. На них пагубно влияет воздействие солнечного света;
  • Относительно не большой размер стола принтера.

Области применения фотополимерной печати:

  • Машиностроение;
  • Авиакосмическая отрасль;
  • Промышленное производство (оснастка, литье);
  • Медицина, в том числе стоматология;
  • Макетирование;
  • Дизайн;
  • Искусство;
  • Ювелирное дело;
  • И др.

Технологии 3D-печати, основанные на фотополимеризации, обеспечивают относительно быстрое и контролируемое построение различных архитектур.

Используя инновации, связанные с химией полимеров, 3D фотополимеризация открыла новые направления в различных областях, таких как стоматология, биомедицинские устройства, тканевая инженерия и др.

Тем не менее, несмотря на его быстрый рост, остается несколько проблем, которые ограничивают его быстрый прогресс.

 

Всем 3D))

 

P.S.   3D IMAGING оснащен SLA принтерами и УФ камерой . Реализуем все Ваши задумки.

 

Наши работы (не все):

Какой пластик выбрать для 3D-принтера?

Расходных материалов для 3D-печати становится все больше и выбрать то, что нужно для своего проекта становится все сложнее. Как не запутаться во всем этом многообразии? Давайте рассмотрим.

Аддитивные технологии. Что это?

Это процесс создания объемных объектов на основе компьютерной 3D-модели за счет последовательного нанесения слоев материала. Основное преимущество — практически неограниченная геометрическая форма и экономия используемого материала, а также короткие сроки реализации проекта по сравнению с классическим производством.

Существует несколько основных методов аддитивного производства, но самый распространенный — экструзионный метод по технологии FDM (моделирование методом послойного наплавления). Процесс печати подразумевает последовательное создание слоев при помощи выдавливания тонкой струи нагретого материала.  А какой материал выбрать в конкретной ситуации? Давайте рассмотрим все по порядку.

  1. PLA или полилактид — один из наиболее распространенных пластиков, используемых в 3D-печати. Это экологичный материал, поскольку в качестве сырья используется кукуруза и сахарный тростник. Пластик твердый и прочный, но в то же время хрупкий на ударные нагрузки и размягчается уже при температуре выше 50-60 градусов. Пластик обладает низкой усадкой, глянцевой поверхностью, плохо обрабатывается (но если шкурить его с водой, то этот процесс становится менее затруднительным), растворяется в дихлорметане, хорошая межслойная адгезия, для склеивания изделий рекомендуется использовать эпоксидную смолу или дихлорметан. Области применения: дизайнерские объекты, сувениры, игрушки, ненагруженные шестерни, крепления, формочки, фигурки.
  2. ABS (акрилонитрилбутадиенстирол) — так же является одним из наиболее распространенных пластиков, используемых в 3D-печати. Это ударопрочный термопластик, завоевавший высокую популярность в промышленности и в аддитивном производстве. Большинство пластиковых предметов вокруг нас сделаны именно из ABS, а потому область применения чрезвычайно обширна.
  3. PET-GUN или PETG – это модифицированный сополимер PET или полиэтиленгликольтерефталат. В материал добавлен второй хвостик гликоля, что усилило молекулярную струткуру материала, а также увеличило температуру стеклования до 91 градуса, кроме того, гликоль препятствует помутнению при нагревании и кристаллизации. Пластик не токсичен и достаточно ударопрочный, а спекаемость слоев получается такой, что при нагрузке изделие часто ломается против слоев, а не вдоль. Благодаря тому, что пластик не токсичен, он отлично подходит для печати изделий пищевой промышленности, например, вырубок для печенья. Также PETG подходит для печати элементов декора, сувениров или изделий, которые будут эксплуатироваться в уличных условиях, а также шестерней.
  4. TITI FLEX – классический полиуретан. Полиуретаны относятся к синтетическим эластомерам и нашли широкое применение в промышленности благодаря широкому диапазону прочностных характеристик. Используются в качестве заменителей резины при производстве изделий, работающих в агрессивных средах, в условиях больших знакопеременных нагрузок и температур. Диапазон рабочих температур от −60 °С до +155 °С позволяет использовать TITI FLEX в самых агрессивных средах, но и печать будет несколько сложнее, чем «обычными» пластиками. Кроме того, есть диапазон жесткости – от SOFT до HARD.
  5. NYLON или полиамид — «капризный» в условиях содержания материал, т.к. впитывает влагу даже из воздуха, а по цене превосходит большинство других пластиков, обработка требует опыта и навыков. Несмотря на такие  NминусыYLON это невероятно прочный, долговечный и универсальный материал. Из-за очень разнопланового перечня характеристик полиамид выйдет победителем в сравнении с практически любым другим пластиком. У нейлона очень низкий коэффициент трения, а значит он идеально подходит для печати подвижных деталей, например, втулок или шестерней.
  6. PP или пропилен — является вторым наиболее часто используемым пластиком в промышленности, после ABS. Полипропилен это материал, отличающийся высокой прочностью при ударе и многократном изгибе, износостойкостью, хорошими электроизоляционными свойствами в широком диапазоне температур, высокой химической стойкостью, низкой паро- и газопроницаемостью, растворяется только при высокой температуре и под воздействием концентрированных растворителей. Благодаря своим потребительским и технологическим качествам полипропилен имеет очень широкий спектр применения: для производства газо- и водопроводных напорных труб, профилей, листов, пленки, мебели, технических изделий, товаров культурно-бытового назначения, в производстве полипропиленового волокна. Полипропилен также часто используется для производства контейнеров и упаковки для пищевых продуктов, особенно, таких, которые не деформируются в посудомоечных машинах. PP не токсичен в готовом виде, однако в момент печати следует помнить, что материал может выделять токсины.
  7. PC или поликарбонат — пластик для инженеров и конструкторов. Невероятно прочный и жесткий, устойчив к ударному воздействию и серьезным физико-механическим нагрузкам. Выдерживает краткий нагрев вплоть до 147 градусов С, используется в пожарной безопасности. Биологически интертен и экологически чист, можно стерелизовать. Хороший диэлектрик, термостойкий, имеет большой диапазон температур для длительного использования: от -100 до 115-130 °С.
  8. PVA или поливиниловый спирт – лучший выбор в пару к ABS и PLA. PVA это водорастворимый материал, использующийся в качестве вспомогательного материала для 3D печати, главным образом для изготовления поддержек. Главной его особенностью является водорастворимость. При низкой влажности пластик характеризуется высокой прочностью на разрыв, при повышении влажности уменьшается прочность, но возрастает эластичность.
  9. ASA или акрилонитрилстиролакрилатовый пластик – атмосферостойкий аналог ABS пластика. Обладает высокой жесткостью, устойчив к разбавленным кислотам, минеральным смазочным маслам, дизельному топливу. В отличие от АБС-пластика, АСА-пластик стоек к действию УФ-излучения. Не желтеет на открытом воздухе. Хорошо перерабатывается. ASA отлично подойдет для печати корпусов уличных устройств, уличной осветительной техники, элементов автомобилей, морской и воздушной техники (как наружных, так и внутренних элементов) и предметов, которые при эксплуатации подвергаются воздействию окружающей среды.
  10. HIPS GEO – еще один пластик используемый в качестве материала для поддержек. Имеет самую минимальную усадку, низкую температуру плавления, а также наилучшим образом обрабатывается растворителем DE-лимомен. Помимо своих положительных качеств, имеет ряд преимущество перед ABS пластиком по физико-механическим свойствам.
  11. PND или полиэтилен низкого давления (ПНД) или высокой плотности (HDPE) — полиэтилен, получаемый при низком давлении. PND представляет собой эластичный легкий материал, способный к кристаллизации. Теплостойкость достигает 110 °С. Допускает охлаждение до -80 °С. При длительных нагрузках PND наблюдается высокая ползучесть. Данный вид полиэтилена обладает отличными диэлектрическими характеристиками, он биологически инертен и легко подвергается переработке. Полиэтилен низкого давления предназначен для изготовления технических изделий, а также изделий контактирующих с пищевыми продуктами, питьевой водой, косметическими лекарственными препаратами. Разрешен для изготовления игрушек, может быть прозрачным и т.к. материал легче воды, все изделия из него обладают отличной плавучестью.

 

Если вы только начинаете свой путь в мире аддитивных технологий и у вас пока не получается разобраться во всех нюансах использования материалов, обработки, склейки и настройки оборудования — напишите нам. Наши сотрудники помогут вам выбрать идеальный материал под конкретные задачи.

 

3D-печать и способы применения

1. АРХИТЕКТУРА

Одним из самых распространенных способов применения 3D-печати стало создание макетов зданий различной сложности. Вы можете получить наглядный экземпляр ВАШЕЙ квартиры/комнаты, загородного дома, памятника архитектуры или же удивить ВАШИХ клиентов проектом застройки целого квартала со всей инфраструктурой (дороги, растительность, освещение).

Благодаря новым технологиям время создания макета может составлять от нескольких минут до нескольких часов, что в сравнении с классическими способами создания макетов значительно может сэкономить время и деньги заказчика.

2. НАУКА

Технологии и доступность 3D-печати еще на пути становления и развития, но уже достаточно стремительно входят в повседневную жизнь, становятся новой действительностью. Применяя и развивая эти знания можно воссоздать археологические экспонаты, сложные технологические объекты, которые иным способом невозможно произвести, печатать живую ткань для создания органов и лечения болезней.

Практически безграничные перспективы для науки, которые помогут сделать еще множество революционных изобретений и открытий. И все это в наше время, в нашу жизнь.

Посвяти немного своего времени на изучение основ технологии 3D-печати и подумай, что бы ты хотел сделать для себя? Или для человечества? Здесь и сейчас.

3. ИСКУССТВО

С появлением 3D-печати сфера искусства обрела новый этап развития. Это шанс для дизайнеров, художников, скульпторов и каждого, кто ощущает себя творческим человеком выражать свои идеи в оригинальной, нетрадиционной форме. Уже сейчас технологии позволяют создать произведения искусства от самых маленьких, которые возможно увидеть лишь под микроскопом, до невообразимых размеров. Каждый день кто-то создает новую технологию, позволяющую расширить горизонты воображения.

Кроме того, появляется уникальная возможность помочь людям с ограниченными возможностями «увидеть» ноты или Мона Лизу. Изготовить свою скрипку или саксофон.

Творческий ли ты человек? Желаешь ли ты оставить след в истории или просто поставить красивую скульптуру у себя на полке? Это не важно! Важно лишь восприятие действительности. Ты можешь ВСЕ и это РЕАЛЬНО.

4. Медицина

Появление технологий 3D-печати в медицинской сфере стало новым толчком для масштабных перемен. Уже сейчас на 3D-принтерах печатают импланты, протезы с учетом индивидуальных особенностей каждого человека, межпозвоночные диски, суставы, фрагменты печени, ортопедические изделия.

Кроме того, печать активно используется в хирургии и стоматологии. Создаются шаблоны для точной установки зубных имплантов, части черепа. Для проведения опасных операций создается 3D-модель органа и печатается детализированный макет. Врачи могут тщательно спланировать и смоделировать проведение операции, что значительно упрощает работу и повышает шанс на успех.

Наверняка многие из вас смотрели фильм «Пятый элемент». Помните в начале фильма Лилу воссоздали из остатков ДНК в специальной капсуле? Так вот это по сути был высокотехнологичный медицинский 3D-принтер. Надеюсь наши технологии дойдут до такого уровня, ведь часть функционала уже реализовано. Ждем.

  

5. ОБРАЗОВАНИЕ

3D-печать – один из главных образовательных трендов последних лет. Образовательные учреждения разных уровней уже хорошо понимают, что без 3D-принтеров сегодня нельзя будет дать по-настоящему всестороннюю подготовку.

3D-печать повышает интерес к процессу обучения, поскольку дает возможность проявить индивидуальность каждого. Многие скажут, что для этого нужна тяга к техническим знаниям, а у меня творческий ребенок. Ну и что? Не обязательно обладать высокими техническими знаниями для творческой реализации. Существуют готовые решения для тех, кому просто нужен итог и не хочется вникать в процесс. Создав на компьютере модель, ученик уже через несколько часов сможет увидеть результат у себя в руках.

Для учебных заведений установка 3D-принтера позволит поднять не только престиж, но и повысить уровень подготовки специалистов, способных выполнять реальные задачи по проектированию. Важно, 3D-принтеры отлично подходит для любого возраста. Младшим школьникам устройства трехмерного моделирования будут интересны для общего развития, знакомства с технологией, для использования в режиме игры. Старшеклассники и студенты оценят преимущества 3D-принтеров с практической точки зрения. С их помощью станет возможным реализация авторских проектов, печать практических заданий, развитие творческих способностей и навыков.

До недавнего времени это было достаточно дорогое удовольствие, но сейчас ситуация изменилась и на рынке появились качественные образцы по доступной цене.

6. ЕДА

Начну с многим известного фильма «Пятый элемент», когда Лилу ставит что-то в микроволновку и говорит «Курица», а через секунду открывает и там полностью готовая огромная курица с овощами. Как вам? Хотели бы так же? ?

А что если технологии и правда дойдут до такого в наш век? «Представляете сколько сэкономленного времени!» — сказали бы бизнесмены. А ведь и правда. Хотя, многие, кто любят готовить самостоятельно наверняка закидают меня помидорами, фаршированными сыром ?, но ведь такие возможности просто потрясны!

На сегодняшний день о таком можно лишь мечтать, но уже есть очень крутые вещи, способные перевернуть ваше восприятие на кулинарию. Например, 3D-печатная еда, способная изменять свою форму. Метод производства заключается в использовании листов желатина и крахмала. При взаимодействии с водой они превращаются в трехмерные объекты разной формы. А прежде чем еда станет объемной ее можно перевозить в плоских полиэтиленовых упаковках.

Или сладости из сахара и шоколада сложной геометрической формы. Здоровая и красивая еда не только в форме тарелки, а, например, динозавра. Множество направлений изучается и тестируется. Повара по всему миру стараются удивить своих клиентов новыми вкусными шедеврами, а если у каждого появится возможность получить своего персонального «шеф-повара»?

Всем 3D! 🙂

Зима близко!

Кроме серьезных проектов по созданию различных деталей, значков, прототипов и других изделий мы решили напечатать для себя железный трон из сериала Игра престолов. А чтобы он не пустовал, посадили в него Ждуна. Как получилось в итоге смотрите в нашей группе в ВК.

Спиннеры

Друзья! У нас появилась новая техника, а это значит, что скоро мы расширим линейку применяемых типов пластика и у Вас появится возможность создать термостойкие, ударопрочные, гибкие, резиноподобные изделия. Следите за нашими новостями, будем сообщать о нашем развитии.
Нашел более качественные подшипники для спиннеров, теперь минимальный порог вращения 1 минута, максимальный пока 2:47.
Вы можете самостоятельно выбрать форму спиннера и сделать заказ прямо сейчас. Или предложить свой вариант оформления и мы воплотим в жизнь Вашу идею.


Выбираем настройки для печати!

Сегодня день экспериментов, проб и ошибок.

Тестирую свежеприобретенный PLA пластик белого цвета от Bestfilament. Для понимания оптимальных настроек была спроектирована моделька 20х20х20 мм. и для проверки того как будут печататься свисающие части без поддержек добавлена пирамида на одну из граней.

Пробовал менять диапазоны температур, толщину стенок, скорости печати, высоту слоя исходя из возможностей работы принтера и рекомендаций по пластику.

В итоге был найден эталонный набор параметров на 5 попытке.

Всем 3D!