減少,、再利用和回收 3D 打印塑料絲的方法

塑料對(duì)地球造成了嚴(yán)重的污染,，3D打印制造商必須盡自己的一份力量提供幫助,。 塑料垃圾不斷進(jìn)入垃圾填埋場(chǎng)和水體,，構(gòu)成重大的生態(tài)挑戰(zhàn),，可能會(huì)使地球陷入困境,。每年,，數(shù)以千計(jì)的海洋生物死于塑料污染，而數(shù)百萬人則面臨著攝入塑料的風(fēng)險(xiǎn),。

廣泛使用塑料的3D打印也助長(zhǎng)了塑料危機(jī),。在英國(guó)，F(xiàn)ilamentative 報(bào)告稱“10% 的 3D 打印成為浪費(fèi)”,。當(dāng)應(yīng)用于大型 3D 打印集團(tuán)時(shí),，這是一個(gè)很大的數(shù)目。

這就是許多 3D 打印愛好者訴諸綠色 3D 打印的原因,，這涉及減少,、重復(fù)使用和回收來自失敗打印的多余塑料。如果數(shù)字雕塑家想要控制這種造成污染的材料,，他們需要了解如何充分利用他們的材料,，據(jù)稱這種材料需要 10 到 1000 年才能分解。

在本文中,，我們將介紹一些減少,、再利用和回收 3D 打印廢物的策略,，包括一些廢物回收設(shè)置。

減少 3D 打印機(jī)的浪費(fèi)

解決塑料危機(jī)的第一步是盡量減少使用量,。 在我們開始打印之前,，有幾種方法可以做到這一點(diǎn)。

1,、支撐

一種推薦的方法是在設(shè)計(jì)模型時(shí)消除對(duì)支撐的需求,。 帶有懸垂的設(shè)計(jì)需要支撐，因此,，您可以設(shè)計(jì)使用更多拱門的模型,，而不是在打印中使用 90 度角。 更少的支撐材料意味著更少的塑料浪費(fèi),。

2,、支撐和填充

切片設(shè)置是另一個(gè)可以減少耗材使用的重要方法。如果您的模型允許,，一個(gè)更加生態(tài)的解決方案是設(shè)置邊緣加固而不是底墊加固,。邊緣不是打印對(duì)象下方的一整套層，而是在對(duì)象周圍形成一個(gè)單一的層,，從而減少材料消耗。

邊緣提供一定程度的附著力,，特別適合與構(gòu)建板接觸不足的問題模型,。根據(jù)型號(hào)的不同，可以嘗試增加線數(shù)或邊緣寬度,，這將提供更多的表面接觸,，同時(shí)保持更可持續(xù)的打印方法。

打印床粘合劑也可以提供幫助,。

當(dāng)然,，減少填充也將減少材料消耗，但不可能完全消除它,。如果您從頭開始建模,，請(qǐng)考慮制作多部分打印，其中較高的填充僅用于需要強(qiáng)度的部分,。

使用如圖所示的墻鉤,，螺絲孔將以 100% 的填充量打印，而其余的應(yīng)該是安全的,，大約 40%,。整個(gè)模型的設(shè)計(jì)和定向也可以在沒有支撐或床粘附助手的情況下進(jìn)行打印。

3,、構(gòu)建平臺(tái)的布置

打印前要考慮的最后一件事是一次在構(gòu)建板上放置多少個(gè)打印件,。 將打印件分成更小的組件是一種很好的做法,，這樣在打印失敗的情況下可以浪費(fèi)更少的材料。 如果在打印數(shù)小時(shí)后出現(xiàn)打印失敗,，這也可以節(jié)省大量時(shí)間,。

如果一個(gè)設(shè)計(jì)特別大并且是一體的，可以通過添加標(biāo)簽和相應(yīng)的連接部件來拆分它,。 將組件分布在多個(gè)打印件上可以節(jié)省塑料,、時(shí)間和成本。

這可能不適用于所有打印件,， 然而,，在設(shè)計(jì)時(shí)記住打印或制造設(shè)計(jì)的生態(tài)影響仍然是一個(gè)很好的做法。

4,、購(gòu)買再生絲材

使用再生絲打印也是減少塑料消耗的好方法,。 如今，消費(fèi)者有大量的再生絲可供選擇,，而且價(jià)格也很實(shí)惠,。 由于制造商努力確保原材料的質(zhì)量，再生絲材的質(zhì)量與普通絲材相差無幾或更好,。

除了 PLA 和 ABS 之外,，可在各種常見和新型材料中找到再生材料。 例如,，Reflow 提供許多獨(dú)特顏色的再生 PETG,。 然后是 Printerior，它也有各種不同顏色的材料,。 客戶甚至可以將他們的 3D 打印廢料發(fā)送給公司,，并獲得用于購(gòu)買新材料的積分。

5,、再利用 3D 打印廢料

如果購(gòu)買再生絲材無法吸引你,，另一個(gè)不錯(cuò)的選擇就是自己動(dòng)手！回收舊模型是一項(xiàng)有益的練習(xí),。這個(gè)過程有幾個(gè)步驟,，如果大規(guī)模進(jìn)行，它可以成為一項(xiàng)非常經(jīng)濟(jì)的活動(dòng),。

可以想象,，您需要專門的設(shè)備來回收 3D 打印廢料。有一些商業(yè)上可用的方法,，但也有一些 DIY 解決方案,。無論您選擇哪條路線，都會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)很棒的耗材回收社區(qū)可以提供幫助。

6,、創(chuàng)建回收的絲材

在回收自己的絲材時(shí),，有兩個(gè)主要部分：切碎和擠出。為了使熔化的絲材具有一致的厚度和粘度,，輸入的塑料必須具有相同的材料特性,，并且碎片必須具有相同的尺寸。

在擠出過程中,，塑料通過一個(gè)熱端熔化,，然后被推過一定直徑的噴嘴。常見的噴嘴直徑為 1.75 毫米和 3.00毫米,，與兩種常見的絲材直徑相匹配,。熔化的塑料凝固后，必須繞線,。將絲材放在線軸上的過程相當(dāng)重要,，因?yàn)樗鼤?huì)影響絲材直徑的一致性。卷線器必須以穩(wěn)定的速度拉動(dòng),，以免在卷繞的時(shí)候拉長(zhǎng)絲材,。

回收機(jī)

正如我們剛才提到的，生產(chǎn)再生長(zhǎng)絲需要專門的設(shè)備：擠出機(jī),、切碎機(jī),，理想情況下是繞線機(jī)。 在以下小節(jié)中,，我們將推薦一些選項(xiàng)來幫助您開始回收舊的 3D 打印件,。

1、碎紙機(jī)

切碎是整個(gè)過程中非常重要的一部分,。 雖然自制碎紙機(jī)就足夠了，但重要的是它在產(chǎn)生的骨料大小方面保持一致,。 購(gòu)買碎紙機(jī)的成本很高,，但它也可能是獲得更好結(jié)果的良好選擇。 或者,，您可以選擇構(gòu)建一個(gè) DIY 碎紙機(jī),，這同樣是一項(xiàng)很好的投資。

Filabot 提供了一種碎紙機(jī),，可以將更大的 3D 打印機(jī)廢料變成可處理的碎紙,。 雖然碎紙機(jī)的成本確實(shí)很高，但它可能是一項(xiàng)值得的投資,，以防止以后出現(xiàn)系統(tǒng)堵塞,。
手搖碎紙機(jī)， Stefan 制作了一段視頻,，詳細(xì)介紹了如何在家中制作真正實(shí)惠的小型 DIY 碎紙機(jī),。 他修改了 Precious Plastic 套件以滿足他的切碎需求,。

2、擠出機(jī)

您需要一臺(tái)高質(zhì)量的擠出機(jī)來保持直徑和形狀的一致,。這可以確保出色的打印質(zhì)量,。有很多購(gòu)買的選擇，也可以DIY,。以下是一些需要考慮的因素：

Filabot EX2：EX2 是業(yè)內(nèi)值得信賴的優(yōu)質(zhì)長(zhǎng)絲擠出機(jī),。機(jī)器的價(jià)格約為 2,750 美元，可以很好地控制絲材的擠出,，并提供比某些 DIY 選項(xiàng)更友好的用戶界面,。該行業(yè)的許多專家使用了 Filabot 產(chǎn)品，這為他們贏得了良好的聲譽(yù),，并在他們的產(chǎn)品周圍建立了強(qiáng)大的共同體,。

Recyclebot：這個(gè) RepRap 項(xiàng)目是一個(gè)開源 3D 打印長(zhǎng)絲擠出機(jī)和卷線器。它們提供的解決方案可以根據(jù)您的預(yù)算和需求進(jìn)行修改,，讓您能夠經(jīng)濟(jì)地?cái)U(kuò)大和縮小規(guī)模,。他們還共享一份材料清單，以及許多社區(qū)知識(shí),。

Noztek Pro：Noztek 提供了一個(gè)龐大的擠出機(jī)陣容,，每臺(tái)都迎合不同的預(yù)算，并允許比以往更多地使用回收技術(shù),。 Noztek Pro 標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)能夠在兩小時(shí)內(nèi)生產(chǎn) 1 公斤長(zhǎng)絲,，可以擠出熔點(diǎn)高達(dá) 300 °C 的材料，同時(shí)保持一致的直徑,。

3,、完整的設(shè)備

完整的設(shè)備是一次性進(jìn)入回收世界的絕佳選擇。 購(gòu)買完整的設(shè)備可能是一項(xiàng)更重要的前期投資,，但它也消除了設(shè)備和微調(diào)過程中許多部分的猜測(cè),。 不僅所有組件都已采購(gòu)并準(zhǔn)備就緒，而且圍繞這些產(chǎn)品還有大量社區(qū),。

通常,，這些機(jī)器具有制造高質(zhì)量絲材所需的所有組件。

塑料被擠出后,，即將生產(chǎn)的需要足夠的時(shí)間和空間來冷卻,，然后才能繞線。 僅僅添加風(fēng)扇是不夠的,，因此這些機(jī)器雖然很緊湊,，但通常會(huì)產(chǎn)生直徑和形狀不一致的細(xì)絲，從而產(chǎn)生質(zhì)量差的打印件。

以下是一些值得一試的完整設(shè)備：

Filabot：Filabot 的完整回收設(shè)備將幫助您將舊打印件轉(zhuǎn)化為新的絲材,，中間可能會(huì)產(chǎn)生一些麻煩,。 系統(tǒng)包括一個(gè)切碎機(jī)和擠出機(jī)，以及一個(gè)用于冷卻長(zhǎng)絲的空氣通道,、一個(gè)繞線器和一個(gè)造粒機(jī),，以便在需要時(shí)將長(zhǎng)絲轉(zhuǎn)回塑料顆粒。

Precious Plastic：這家具有生態(tài)意識(shí)的公司為整個(gè)絲材回收過程提供了許多資源,。 他們的產(chǎn)品本質(zhì)上是開源的,，設(shè)計(jì)用于任何規(guī)模，允許工業(yè)生產(chǎn)一直到個(gè)別用例,。

使用塑料廢物回收服務(wù)

有時(shí),，投入更多的時(shí)間和金錢可能是行不通的，但您仍然可以通過使用回收服務(wù)來支持 3D 打印社區(qū)中更環(huán)保的舉措,。 例如,，Printerior 允許您將廢塑料運(yùn)送給他們或丟棄在他們的眾多投遞箱之一中，您將獲得購(gòu)買回收絲材的折扣,。

Precious Plastic 將塑料收集視為回收過程中不可或缺的一部分,，他們?yōu)橛信d趣創(chuàng)建收集點(diǎn)的個(gè)人和組織提供資源。

如果制作自己的再生絲材可能比想像的要困難的多,，請(qǐng)嘗試回收舊打印件,！