意大利設計師3D打印咖啡粉廢渣和粘土復合材料

南極熊3D打印網報道

    3D打印已經存在不不短的時間了，在我們看來最有趣的材料還是粘土。粘土打印的吸引力，是其可以使用不同材料打印出磚、陶瓷、塑像，還有大規(guī)模的建設作品等物品的潛力。意大利設計師兼工程師Francesco Pacelli最近使用了咖啡粉和粘土的混合物成功地完成了打印。

    Pacelli從米蘭理工大學畢業(yè)。米蘭理工大學是意大利規(guī)模最大的科技大學，在去年提供產品設計和材料工程的教育課程。據南極熊3D打印網了解，在2013年11月，Pacelli和他的教授Marinella Levi和其他的同事在大學內開設了一個名為+LAB的研究室，進行3D打印的學術研究。
    Pacelli的研究主要專注于陶瓷。“我認為這是很有趣的材料，因為低成本3D打印機可以成為工匠們的一項很有用的工具，用于不用模具實現(xiàn)復雜的外形。”Pacelli說。
    在過去幾周，Pacelli加入了一個項目“Ceramic Futures: from Poetry to Science Fiction（陶瓷的未來：從詩歌到科幻小說）”，第一個完全投入到陶瓷的社交項目。Ceramic Futures包含了4所設計學校（分別是Accademia di Belle Arti di Bologna、école nationale supérieure des Arts Décoratifs (EnsAD)、ELISAVA和Politecnico di Milano (PoliMi)）的參與。項目的主題是不久后的未來，陶瓷世界基于：愛、寢、行、食四個主題前往的潛在新方向。它們兩天之前宣布了結果，而Pacelli就是其中一名贏家。

    Pacelli的作品成為“Hoop（環(huán)）”。他的想法是使用回收的食物廢渣和陶瓷材料，3D打印出食物相關的干燥、儲存和烹飪工具。

    “我的作品的目標是探討食物的未來圖景（以及與這個主題相關的陶瓷的潛在角色）。我決定設計出一系列的定制3D打印磚和模塊，通過使用粘土基礎的材料結合回收的食物廢渣以實現(xiàn)出復雜的結構。”Pacelli稱。

    “我利用材料進行了幾個實驗，結合粘土粉和咖啡粉、水果干皮、蔬菜干、紙質食品包裝等食物廢渣，從而獲得不同的成分和性能的材料。現(xiàn)在我可以3D打印咖啡粉/粘土基礎的材料了，因為咖啡谷（粉狀）可以通過注射器的噴嘴而不會阻塞。

    實驗的結果非常有趣，因為可利用基于食物廢渣材料以獲得比傳統(tǒng)粘土更好、更精確的沉積物。“我用咖啡/粘土材料比單純使用粘土，可以獲得一種更精確的沉積物，因為咖啡使材料可以形成更粘著和更連續(xù)的層，更少地被噴嘴的通路影響。”Pacelli說，“我想這是與咖啡谷粉末通過4mm噴嘴時的原子堆積相關。”他用來做實驗的3D打印機是擁有注射器擠出機的PowerWasp Evo。

    另一項重要的結果與燒制相關。當打印過程完成的時候，他將物體暴露在陽光之下，或是在當地的陶瓷實驗室中置于1050°C的陶瓷窯爐中燒制9個小時。在這種高溫度系，有機成分（咖啡粉）會被燒壞，粘土會硬化。最終的燒制材料會變得非常的輕質和易滲透。“這對于某些需要輕質和熱阻的應用來說是非常有趣的。”Pacelli說，“我對這個結果感到非常高興，我將會繼續(xù)用更多的材料和更大的結構進行實驗。”
    這種方法可以用于某些與食物儲存和烹飪相關、有著復雜結構的定制工具的制造。“朝著這個方向，材料和最終的工具將會創(chuàng)造出一種循環(huán)的過程，讓食物廢渣可以以可持續(xù)的方式再次利用，成為制造過程的一部分。”Pacelli說。

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