回收SLS 3D打印尼龍廢料,，重新打印零件,，Stratasys選擇性紅外熔融技術(shù)革新

2024年10月19日,，南極熊獲悉,，3D打印領(lǐng)軍企業(yè)Stratasys開發(fā)了選擇性吸收熔融（SAF）平臺以解決3D打印的材料浪費問題,，有望顯著改善3D打印的環(huán)保性能,。



粉末3D打印的浪費問題

在各種3D打印技術(shù)中,，聚合物粉末床系統(tǒng)因"新粉率"要求而產(chǎn)生大量浪費。未燒結(jié)的粉末經(jīng)過打印循環(huán)后,，重復(fù)使用次數(shù)有限,。為維持打印質(zhì)量，通常需要將高達50%的使用過的粉末與新材料混合,，剩余部分則被廢棄,。目前，這種材料浪費已被納入粉末床打印的經(jīng)濟考量中,。然而,，考慮到尼龍粉末平均成本為50美元/公斤，大規(guī)模使用該技術(shù)的企業(yè)每年僅因材料浪費就可能產(chǎn)生高達六位數(shù)的額外支出,。

更令人擔憂的是環(huán)境影響,。生產(chǎn)1公斤尼龍粉末約產(chǎn)生8公斤二氧化碳當量。根據(jù)增材制造研究數(shù)據(jù),，2023年尼龍粉末總出貨量為6300公噸,，相當于50000公噸二氧化碳當量排放，等同于12000輛汽車每輛行駛10000英里的排放量,。鑒于平均25%的材料被浪費,，減少經(jīng)濟和環(huán)境成本的壓力日益凸顯,。

SAF技術(shù)：將廢料轉(zhuǎn)化為零件

Stratasys通過SAF平臺提出了一個創(chuàng)新解決方案，有望大幅提高廢料回收率,。該技術(shù)利用獨特的設(shè)計元素和先進的紅外（IR）熔融策略,，與惠普的多射流熔融（MJF）工藝有所不同，SAF技術(shù)克服了粉末多次打印循環(huán)后分子結(jié)構(gòu)變化帶來的挑戰(zhàn),。其關(guān)鍵在于采用單向打印架,，確保打印床上每個位置經(jīng)歷相同的涂層、加熱和冷卻時間間隔,，從而實現(xiàn)一致的熱輸入和均勻收縮,。這種對熱環(huán)境更高程度的控制使SAF能夠有效整合其他技術(shù)無法利用的廢棄尼龍粉末。


△ 一個使用Stratasys的SAF 3D打印技術(shù)制造的部件

更環(huán)保,、更經(jīng)濟的3D打印

實踐中,，SAF平臺為用戶帶來兩大優(yōu)勢：首先，SAF系統(tǒng)用戶將減少材料浪費,，從而降低整體材料成本,。SAF系統(tǒng)可以重新利用其他粉末床技術(shù)的廢棄粉末，為尋求最小化環(huán)境足跡同時保持生產(chǎn)效率的企業(yè)提供理想解決方案,。

西班牙的Wehl Green等多家試點客戶已經(jīng)使用激光燒結(jié)打印機回收的廢棄聚合物粉末生產(chǎn)零件和工具,，并對打印零件的表面光潔度和機械性能給予積極評價�,；�于這些反饋,，Stratasys有信心SAF系統(tǒng)及廢粉打印升級功能將在市場中占據(jù)獨特地位。

Stratasys內(nèi)部已經(jīng)進行這個項目多年,。隨著增材制造行業(yè)調(diào)查顯示可持續(xù)性日益成為3D打印用戶的高優(yōu)先級問題,，公司決定在2024年法蘭克福國際精密鑄造及3D打印展覽會（Formnext 2024）上正式推出廢棄PA12粉末重新打印的功能。這一創(chuàng)新不僅有望大幅降低3D打印的環(huán)境影響,，還將為企業(yè)帶來顯著的經(jīng)濟效益,，標志著3D打印技術(shù)向更可持續(xù)發(fā)展邁出了重要一步。