بازیافت PETG PLA

هنگامی که پلاستیک به مرکز بازیافت فرستاده می شود، شسته، دسته بندی، خرد می شود، سپس به گلوله های کوچک ذوب می شود و سپس به عنوان ماده اولیه برای تولید محصولات جدید استفاده می شود. هر یک از این مراحل را می توان در یک مرکز انجام داد یا در چندین بخش تقسیم کرد.

چه در یک یا چند مکان انجام شود، مرحله مرتب سازی برای فرآیند بازیافت بسیار مهم است. آلوده کردن یک نوع پلاستیک بازیافتی با نوع دیگر می تواند استحکام و طول عمر ماده نهایی را به طور جدی کاهش دهد. در نتیجه، کارخانه‌های مرتب‌سازی پلاستیک از روش‌های مختلفی برای جداسازی انواع پلاستیک از یکدیگر استفاده می‌کنند، از مرتب‌سازی ساده دستی گرفته تا آشکارسازهای IR با تکنولوژی بالا.

PLA و PETG در این مورد چه نقشی دارند؟ در این مقاله، به چگونگی بازیافت شدن رشته‌های پرینت سه بعدی، امکان کامپوزیت کردن، نکاتی برای کاهش ضایعات پلاستیکی و موارد دیگر خواهیم پرداخت.

چه انواع پلاستیک قابل بازیافت هستند؟

کارگران بازیافت زباله را با دست دسته بندی می کنند

پلاستیک را می توان به دو نوع ترموست و ترموپلاستیک طبقه بندی کرد.

ترموست موادی هستند که قالب گیری می شوند و سپس به شکل نهایی خود پخته می شوند و شامل موادی مانند پلی اورتان یا سیلیکون می شوند. در چاپ سه بعدی، ترموست ها معمولاً رزین هایی هستند که در چاپ سه بعدی پلیمریزاسیون vat استفاده می شوند. به طور معمول، بازیافت آنها دشوار است (چه چاپ سه بعدی شده باشند یا نه)، بنابراین این مقاله بر روی نوع دیگر پلاستیک تمرکز خواهد کرد.

ترموپلاستیک ها مرحله پخت ندارند و می توانند پس از گرم شدن در دمای بالاتر از دمای ذوب، انعطاف پذیر یا قابل کار شوند. در نتیجه، تمام چاپگرهای سه بعدی FDM از فیلامن ترموپلاستیک استفاده می کنند.

در تئوری، اکثر انواع ترموپلاستیک ها را می توان ذوب و بازیافت کرد. با این حال، انواع پلاستیک‌هایی که توسط کارخانه‌های بازیافت پردازش می‌شوند، می‌توانند به طور قابل توجهی در سراسر جهان یا حتی بین محله‌های مختلف در همان شهر متفاوت باشند.

به عنوان مثال، تقریباً هر مرکز بازیافت PET و HDPE را پردازش می کند، که موادی هستند که معمولاً بطری های پلاستیکی و ظروف غذا از آنها ساخته می شوند. از سوی دیگر، حتی اگر PVC به طور گسترده در اروپا بازیافت می شود، در آمریکای شمالی بسیار کمتر رایج است.

آیا رشته پرینتر سه بعدی قابل بازیافت است؟

همه رشته ها یکسان ایجاد نمی شوند

دو نوع فیلامنت چاپگر سه بعدی، ABS و PLA، توسط اکثر برنامه‌های بازیافت شهری بازیافت نمی‌شوند. تحت کدهای شناسایی رزین بین‌المللی ASTM، هر دو به عنوان نوع 7 یا «سایر» طبقه‌بندی می‌شوند که معمولاً توسط برنامه‌های شهرداری پردازش نمی‌شوند. بنابراین، متأسفانه، نمی توانید چاپ های ناموفق خود را فقط در سطل بازیافت بیندازید.

اگرچه PETG و PET از نظر شیمیایی بسیار مشابه هستند، PETG نیز توسط اکثر برنامه ها از بازیافت حذف می شود. در واقع، PETG یک آلاینده مزاحم در طول بازیافت PET است، زیرا شباهت شیمیایی آنها تشخیص و جداسازی آنها را دشوار می کند. ترکیب PETG در جریان بازیافت معمولی PET به ماده مخلوط نقطه ذوب پایین‌تر و پایداری حرارتی خارج از مشخصات می‌دهد.

فیلامنت پلی پروپیلن (PP) معمولاً برای چاپ سه بعدی استفاده نمی شود، زیرا ماهیت نیمه کریستالی آن باعث می شود که در هنگام خنک شدن به طور قابل توجهی تاب برداشته شود. 

تقریباً هر نوع فیلامنت چاپگر (از جمله نایلون و پلی کربنات) نیز به عنوان نوع 7 طبقه بندی می شود، بنابراین معمولاً توسط کارخانه های بازیافت پلاستیک معمولی نیز پردازش نمی شوند.

مراکز بازیافت غیرشهری

بطری های پلاستیکی عدل بندی شده برای پردازش

اگرچه اکثر برنامه‌های بازیافت محلی، پرینت‌های سه بعدی ناموفق شما را به پلاستیک بازیافتی تبدیل نمی‌کنند، بسیاری از شرکت‌های مستقل بازیافت و پردازش پلاستیک وجود دارند که موادی را که توسط سرویس پیکاپ محلی پردازش نشده‌اند، بازیافت می‌کنند.

سعی کنید با شرکت های بازیافت محلی تماس بگیرید و بپرسید که آیا پلاستیک مورد نظر شما را پردازش می کنند یا خیر. ممکن است لازم باشد چندین مکان را امتحان کنید زیرا حتی اگر شرکتی یک نوع پلاستیک مورد استفاده در پرینت سه بعدی را پردازش کند.

با این حال، اگر آنها مایل به پذیرش مواد زائد شما هستند، سعی کنید دسته های بزرگ پلاستیک زباله را جمع آوری کنید که می توانید به طور دوره ای آنها را رها کنید. اگر بخشی از Makerspace یا FabLab هستید، می‌توانید یک جعبه زباله عمومی بزرگ برای چاپ‌های ناموفق بسازید و وقتی پر شد آن را تحویل بگیرید. فقط مطمئن شوید که انواع مختلف پلاستیک را از هم جدا نگه دارید و انواع پلاستیک را به وضوح مشخص کنید.

کامپوزیت PLA

تجزیه زیستی یک بطری PLA

یکی از ویژگی های منحصر به فرد PLA این است که یک پلاستیک زیست تخریب پذیر است، به این معنی که می تواند در طول زمان توسط میکروارگانیسم هایی مانند آنهایی که در کامپوزیت سازی صنعتی یافت می شود، تجزیه شود. این فرآیند ارگانیک می تواند راهی عالی برای مقابله با زباله های پلاستیکی بدون ارسال آن به محل دفن زباله باشد.

کامپوزیت کردن PLA پلاستیک را به مولکول های کوچکتر و بی ضررتر مانند دی اکسید کربن و آب تجزیه می کند. بازه زمانی که این فرآیند در آن انجام می شود به شدت به شرایط محیطی و خود ماده بستگی دارد.

تأسیسات کامپوزیت سازی صنعتی می توانند به طور مؤثری PLA را تجزیه کنند زیرا شرایط ایده آلی را برای رشد میکروارگانیسم های جونده فراهم می کنند. این شامل دمای بالا، رطوبت بالا و مقدار زیادی غذا می شود. دستیابی به این شرایط در تنظیمات کامپوزیت خانگی دشوار است، بنابراین به طور کلی کامپوزیت PLA در حیاط خلوت شما عملی نیست.

کامپوزیت کردن قطعات پرینت سه بعدی به دلیل هندسه آنها می تواند چالش خاصی باشد. به ویژه میزان سطح در معرض دید محصول با کامپوزیت اطراف آن بسیار مهم است. آزمایش تجزیه زیستی معمولاً با استفاده از لایه‌ها یا ورق‌های نازک (مانند بطری آب در تصویر بالا) انجام می‌شود. قطعات PLA چاپ شده بسیار ضخیم تر از این خواهند بود و تخریب آنها را حتی در شرایط ایده آل بسیار کند می کند.

توجه به این نکته مهم است که در حالی که PLA تحت شرایط و زمان مناسب قابل کامپوزیت شدن است، اکثر تاسیسات کامپوزیت صنعتی هنوز روش های کافی برای رسیدگی به این مواد که به کندی تجزیه می شوند و آلودگی بالقوه ای که ممکن است به همراه داشته باشد، ندارند. اگر PLA را با ضایعات غذایی خود مخلوط کنید، احتمالاً در نهایت از کامپوزیت خارج شده و به محل دفن زباله فرستاده می شود. در حال حاضر، بهتر است این پلاستیک را از جریان کامپوزیت دور نگه دارید.

اکسترود مجدد فیلامنت

اکسترود کردن فیلامنت پلاستیکی با اکسترودر رومیزی

یکی از ویژگی‌های مهم ترموپلاستیک‌هایی که در پرینت سه بعدی استفاده می‌شوند، توانایی آن‌ها در ذوب شدن و اکسترود مجدد بدون از دست دادن قابل توجه مواد است. ساخت و استفاده از یک اکسترودر فیلامنت در خانه کمی پیشرفته‌تر از استفاده از چاپگر سه بعدی است، اما قطعاً در دسترس یک علاقه‌مند اختصاصی است و راهی عالی برای بازیافت پلاستیک زباله شما. همچنین به شما امکان می دهد فیلامنت خود را بسازید که هزینه های فیلامنت را کاهش می دهد. این در صورتی است که هزینه ساخت اکسترودر خود را در نظر نگیرید.

بازیافت پلاستیک زباله به فیلامنت قابل استفاده به دو مرحله نیاز دارد: خرد کردن پلاستیک به قطعات کوچک، سپس ذوب و اکسترود کردن آن با یک اکسترودر فیلامنت. راه حل های زیادی برای مرحله دوم وجود دارد، با اکسترودرهای پلاستیکی درجه یک مانند Filabot که برای فروش در دسترس هستند، و همچنین طرح هایی برای اکسترودرهای رشته ای DIY که می توانید خودتان بسازید.

متأسفانه، مرحله خرد کردن پلاستیک برای یک علاقمند معمولی کمی دشوار است. آسیاب کردن قطعات بزرگ پلاستیک فشار زیادی بر انواع موتورهای موجود در اکثر لوازم تجاری وارد می کند. خردکن‌های صنعتی که می‌توانند این فشار را تحمل کنند برای اکثر افراد گران‌تر از آن هستند که خودشان آن را خریداری کنند. با این حال، مردم با استفاده از یک مخلوط کن یا چرخ گوشت برای تجزیه مقادیر کمی از زباله های پلاستیکی خود برای اکستروژن فیلامنت، موفق شده اند.

نکاتی برای کاهش زباله های پلاستیکی

ساپورت های غیر ضروری می تواند باعث هدر رفتن مقدار زیادی پلاستیک شود

حتی اگر پیشنهادات بالا می تواند به شما در کاهش تجمع زباله های پلاستیکی کمک کند، ساده ترین راه برای کاهش ضایعات خود این است که در وهله اول از وقوع آن جلوگیری کنید! چاپ های ناموفق و نمونه های اولیه منبع اجتناب ناپذیر زباله برای هر علاقه مند به چاپ سه بعدی است، اما در اینجا چند نکته سریع برای جلوگیری از تجمع زباله وجود دارد:

ساپورت ها را تا حد امکان حذف کنید. چاپ با ساپورت باعث هدر رفتن مقدار زیادی پلاستیک و حذف زمان زیادی از قطعه می شود. در صورت امکان، سعی کنید مدل های خود را بدون ساپورت چاپ کنید، یا ساپورت های مینیمالیستی را در خود قطعه طراحی کنید. (اگر از نرم افزارهای برش مانند Simplify3D استفاده می کنید، می توانید تعداد ساپورت ها را به صورت دستی نیز کاهش دهید.)

به جای Raft از Brim کنید. Raft راه خوبی برای اطمینان از چسبیدن قطعه به سطح ساخت چاپگر شما هستند. با این حال، مانند ساپورت ها، از مواد زیادی استفاده می کنند و نیاز به مراحل اضافی برای برداشتن از قطعه دارند. اگر مشکل چسبندگی تخت دارید، ارتفاع لایه اول خود را تنظیم کنید یا به جای Raft از Brim کنید.  Brimهمچنین به چسبیدن قطعات به تخت کمک می کنند اما از پلاستیک کمتری نسبت به Raft استفاده می کنند.

تعداد زیادی از قطعات را همزمان چاپ نکنید. وقتی تعداد زیادی از قطعات به طور همزمان چاپ می شوند، احتمال شکست چاپ افزایش می یابد. اگر چاپ یک جزء با مشکل مواجه شود، احتمالاً عواقب آن به سایر اجزای روی تخت منتقل می شود و احتمالاً آنها را نیز خراب می کند. سعی کنید پروژه های چند جزئی را به جای یک چاپ بزرگ، به چندین چاپ جدا کنید. زمان بیشتری می برد، اما ممکن است در نهایت ارزشش را داشته باشد.

از تعمیر و نگهداری پرینتر غافل نشوید! همه ما می دانیم که در طول یک چاپ چند چیز ممکن است اشتباه شود. در حالی که جلوگیری از همه بدبختی های احتمالی دشوار است، نگه داشتن یک برنامه منظم از بررسی ها و کالیبراسیون های تعمیر و نگهداری می تواند به جلوگیری از بروز مشکلات کمک کند. مشکلات چاپ کمتر به این معنی است که چاپ های کمتری در سطل زباله به پایان می رسد.

یک سیستم نظارت بر چاپ را در نظر بگیرید. تشخیص خرابی های چاپ به محض شروع می تواند به معنای تعداد کمتری از اسپاگتی رشته ای غیرقابل استفاده باشد. خوشبختانه، این به معنای ایستادن در کنار چاپگر خود در طول کل چاپ 8 ساعته نیست. ابزارهای زیادی وجود دارد که می توانید از آنها برای نظارت بر عملکرد چاپ خود استفاده کنید. اگر OctoPrint را راه‌اندازی کرده‌اید، یک وب‌کم برای نظارت از راه دور یا پلاگین Obico اضافه کنید که می‌تواند به‌طور خودکار خطاهای چاپ را تشخیص دهد.

حتما این به این مطلب هم سربزنید: تفاوت ABS با NYLON
موادی مانند ABS و نایلون 12 [پلاستیک همه کاره] استانداردهای صنعتی در نظر گرفته می شوند. هر دو مورد علاقه کاربران پرینت سه بعدی در تمام سطوح تجربه هستند. (به دلیل آشنایی و مزایای بسیار بیشتر از هر گونه اشکال مربوطه بسته به نیاز پروژه). با این حال، علاقه مندان به چاپ سه بعدی که تازه به فناوری ساخت افزایشی (AM) و موادی مانند ABS می پردازند، ممکن است از اینکه نایلون ها با سایر روش های مرسوم از دهه 1930 استفاده شده اند، شگفت زده شوند. و آنها هنوز هم آن را دارند و اغلب بر مواد نسبتاً جدیدی مانند ABS که در سال 1990 ایجاد شد، پیروز می شوند.

فیلامنت های بازیافتی را انتخاب کنید. در حالی که ساختن فیلامنت بازیافتی خودتان کار بسیار مهمی است، شرکت های زیادی وجود دارند که این فرآیند را برای شما انجام می دهند. پلاستیک بازیافت شده حرفه ای می تواند نتایجی مشابه با پلاستیک کاملا جدید به شما بدهد و در عین حال مصرف مواد خام شما را کاهش دهد. طیف وسیعی از گزینه‌ها از ReFuel وجود دارد که فیلامنتی را می‌فروشد که از ترکیب تمام ضایعات تولیدی آن‌ها ساخته شده است، تا Reflow، که از پلاستیک‌های باکیفیت برای ساخت فیلامنت ‌های PLA و PETG استفاده می‌کند که عملاً جدید هستند.

 ترجمه و جمع آوری : واحد خدمات و تحقیق و توسعه پرینتر های سه بعدی ثمین samin3d