RepRapable Recyclebot：開源 3D 列印擠出機，用於將塑膠轉換為 3D 列印長絲
RecycleBot是一種廢塑膠擠出機，可利用廢塑膠和天然聚合物製造3D 列印機長絲。
注意：查看基於攝影機的新型直徑感測器為什麼需要它絲狀測量
內容
RepRapable Recyclebot：開源 3D 列印擠出機，用於將塑膠轉換為 3D 列印長絲
為了幫助研究人員探索消費後聚合物廢物分散式回收的全部潛力，本文描述了一種回收機器人，它是一種廢塑膠擠出機，能夠製造商業品質的 3D 列印長絲。該設備設計利用了開源硬體方法和開啟源自我複製快速原型機 (RepRap) 3D 列印機社群開發的範例。具體來說，本文描述了 RepRapable Recyclebot 的設計、製造和操作，這是指 Recyclebot 能夠提供在任何類型的 RepRap 3-D 列印機上大量複製 Recyclebot 零件所需的燈絲的能力。該設備的材料成本不到 700 美元，並且可以在大約 24 小時內製造完成。長絲的生產速度為 0.4 kg/h，使用 0.24 kWh/kg，直徑為 ±4.6%。因此，長絲可以用商業顆粒製造，成本低於商業長絲的 22%。此外，它還可以將回收的廢塑膠加工成長絲，成本為2.5美分/公斤，低於商業長絲成本的1000倍。該系統可以用擠出溫度<250°C的聚合物製造長絲，因此能夠製造各種熱聚合物和複合材料的客製化長絲，用於新材料的材料科學研究和可回收性研究，以及熔凝材料的新穎應用研究基於長絲的 3D 列印。
來源
奧布里·L·沃恩、約瑟夫·R·麥卡斯林、亞當·M·普林格爾和約書亞·M·皮爾斯。 RepRapable Recyclebot：開源 3D 可列印擠出機，用於將塑膠轉換為 3D 列印長絲。 HardwareX 4C (2018) e00026 doi： https: //doi.org/10.1016/j.ohx.2018.e00026 開放獲取
- 只需代碼：OSF
將廢聚合物分佈式回收為 RepRap 原料
抽象的
目的
一種低成本、開源、可自我複製的快速原型機（RepRap）已經開發出來，大大擴展了快速原型機的潛在用戶群。使用廢聚合物作為原料可以進一步降低 RepRap 的運作成本。由於運輸蘊含能源，聚合物的集中回收通常是不經濟的且是能源密集的。本文提供了在分散式生產地點高價值回收廢聚合物的概念證明。
設計/方法論/途徑
先前的廢棄塑膠擠出機（也稱為 RecycleBots）設計是使用加權評估矩陣進行評估的。更新的設計已完成，並對設計進行了描述和分析，包括組件摘要、測試程序、基本生命週期分析和擠壓結果。在量化耗電量的同時，測試了燈絲的密度和直徑的一致性。
發現
長絲以 90 毫米/分鐘的平均速率成功擠出並用於列印零件。細絲的平均直徑為 2.805±0.003mm，其中 87% 的樣品直徑在 2.540±0.003mm 和 3.081±0.003mm 之間。平均質量為 0.564 ± 0.001 g/100mm 長度。能源使用量為 0.06 kWh/m。
實際影響
Recyclebot 的成功進一步降低了 RepRap 的營運成本，從而實現了分散式家庭增值塑膠回收。這對城市廢棄物管理計畫具有影響，因為家庭回收可以降低與廢棄物收集和運輸相關的成本和溫室氣體排放，以及製造客製化塑膠零件對環境的影響。
原創性/價值
本文報告了對分散式回收設備中生產的廢塑膠材料製成的 RepRap 原料絲的首次技術評估。
來源
Christian Baechler、Matthew DeVuono 和 Joshua M. Pearce，“將廢棄聚合物分佈式回收為 RepRap 原料”《快速原型雜誌》， 19 (2)，第 118-125 頁 (2013)。開放獲取
回收機器人的進化
完整的技術資訊、BOM 和建置說明可在以下連結中找到。設計時也要考慮改進回收機器人概念
Recyclebot 版本 2.0 和 2.1
回收機器人版本2.2
回收機器人版本2.3
- 適用於 RecycleBot 的 3D 列印鏈條護罩
回收機器人3.0版本
- 尼克的長絲擠出機
回收機器人 v4.0ac
- 目前正在最終開發中
回收機器人 v4.0dc
- 目前正在最終開發中
回收機器人 v4.1
回收機器人 v5.0
- 正在開發中（功能不完整） - 請使用RepRapable Recyclebot
RepRapable 回收機器人
- 功能——Recyclebot v6
RepRapable 回收機器人 6.1
RepRapable 回收機器人 6.2
波茲南理工大學的 Igor Cudnik 解決了 i2c（目前正在將其新增為預處理器指令，並將所有配置移至 config.h 檔案）。他還制定了一個全新的電氣方案，讓電氣新手更容易上手。最終，他致力於 CAD 模型的開發，使其完全參數化並可透過 FreeCAD 進行存取。
他的所有更改都可以在我的 codeberg 儲存庫中找到：https ://codeberg.org/309631/recyclebotV6.2
其他類型的回收機器人
- 熔融粒子製造 3D 列印：回收材料的最佳化和機械性能
- 塑膠銀行有一個漂亮的半工業回收機器人 - Plastic Bank Extruder v1.0
- Precious Plastic也開發了多種職業安全與衛生工具來重複利用塑膠廢棄物
- 您可以花 290 美元購買名為「 filastruder 」套件的商業開源回收機器人，花 160 美元購買Filawinder。
- 現在還有許多其他商業長絲擠出機，包括FilaFab、Noztek、Filabot、EWE、Extrusionbot、Filamaker（也有粉碎機）和Strooder、Felfil (OS)，它們都可能用於回收。
- 還有與擠出機配合使用的研磨機（影片顯示 PET，但沒有結晶）
- 查看集合：http ://www.thingiverse.com/jpearce/collections/recyclebot-and-friends
- Seafood計畫中還使用了Filamaker的塑膠粉碎機，將海洋廢棄物 HDPE 轉化為有用物品
- 該領域最近的公司列表[1]
- Seafood計畫中還使用了Filamaker的塑膠粉碎機，將海洋廢棄物 HDPE 轉化為有用物品
- 該領域最近的公司列表[2]
- https://www.greenbatch.com/
- 粉碎夥伴https://openbuilds.com/builds/shred-buddy3d-upcycler-open-source-multi-material-cutter-pelletizer.4275/作者： http: //web.archive.org/web/20180425131019/http: // /www.venture-bit.com/
- 長絲, 3d 燃料, Ecoreprap - 商業化的再生長絲
- 3D列印機長絲擠出機的製造
- pullstruder https://hackaday.io/project/185196-pullstruder-from- Plastic- bottle-to-pet-filament
- 迷你碎紙機https://www.youtube.com/watch?v=qoxxyttw3HQ
- PET 聚合成型機https://www.reiten.design/polyformer
- https://recyclingfabrik.com/shop/
快速計算投資回收期
假設：
- 商業長絲目前售價約 35 美元/公斤
- [3]的電費為 0.10 美元/公斤
- 塑膠如果回收成本為 0 美元/公斤
- 如果您購買顆粒，售價為 1-10 美元/公斤
投資回收時間（以生產公斤數為單位）= 回收機器人成本/（避免的商業燈絲成本 - （電+塑膠））
最壞情況 = (filastruder+filawinder)/(避免的商業長絲成本 - 高階顆粒 -elec recyclebot)=$450/($35-$10.10)=18kg
最好的情況 = filastruder 加地板纏繞/（避免的商業長絲成本 - 回收塑料）= 290 美元/（35-0.1 美元）= 8.3 公斤
豐富的案例 = filastruder+filawinder/（避免的商業長絲成本 - 回收塑膠）= $450/($35-0.1) = 12.8kg
然後，您將細絲插入 RepRap 中，以幾便士的價格列印價值 1000 美元的商品：請參閱使用開源 3D 列印機進行分散式製造的生命週期經濟分析
可回收聚合物
| 影像 | 製成 | 用於 | 熔化溫度℃ |
|---|---|---|---|
 類型1 | PETE 聚對苯二甲酸乙二醇酯 (PET) | 蘇打水和水容器，一些防水包裝。 | 260℃ |
 類型2 | HDPE 高密度聚乙烯。 | 牛奶、洗滌劑和油瓶、玩具和塑膠袋。 | 130℃ |
 3型 | V 乙烯基/聚氯乙烯 (PVC)。 | 食品包裝、植物油瓶、吸塑包裝。 | 160℃ |
 4型 | LDPE 低密度聚乙烯。 | 塑膠袋.收縮包裝、服飾袋。 | 120℃ |
 5型 | PP 聚丙烯。 | 冷藏貨櫃、一些袋子、大多數瓶蓋、一些地毯、一些食品包裝紙。 | 130℃ |
 6型 | PS 聚苯乙烯。 | 一次性餐具、肉類包裝、防護包裝。 | 240℃ |
 7型 | 其他的。 | 分層或混合塑膠。 |
這些符號旨在指示塑膠的類型，而不是其可回收性。
- 1 型和 2 型通常被回收。
- 4 型回收率較低。
- 其他類型通常不會被回收，除非在小型測試程序中。
- 常見塑膠聚碳酸酯 (PC) 和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯 (ABS) 沒有回收編號。
- 塑膠 3、6 和 7 可能含有BPA，不應用於儲存人類食用的任何物品。
- 大多數塑膠包裝是由六種樹脂中的一種製成的，這六種樹脂以及第七種樹脂都有代碼，7-OTHER，當相關產品由常見的六種樹脂以外的塑膠製成時，或由組合使用一種以上塑膠。目前，7 種塑膠有時可以回收製成瓶子或塑膠木材。然而，聚碳酸酯塑膠（一種編碼為 7 的品種）是由化學物質雙酚 A（BPA）製成的。國家毒理學計畫報告稱，BPA 可能對胎兒、嬰兒和兒童的大腦發育和行為產生不利影響，並建議消費者透過避免使用 7 號塑膠容器來限制 BPA 接觸。[4] .這裡有一個潛在的學術項目，要求塑膠規範具有更大的粒度——如果有人想從事這方面的工作，請與我聯繫。 —— 《約書亞記》 17:18，2013 年 7 月 31 日（太平洋夏令時間）
也可以看看
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永久塑膠專案- 巨型房間大小的 RecycleBot 可以引導人們完成所有步驟，現在 Ultimaker 也加入其中 |
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- 哈魯納·哈莫德. 2015.回收HDPE用於3D列印長絲的適用性。阿卡達應用科學大學。論文內容涉及回收 HDPE 製成長絲
- Tisserat、Brent、Zengshe Liu、Victoria Finkenstadt、Branden Lewandowski、Steven Ott 和 Louis Reifschneider。 “3D 列印生物複合材料。” 3D列印生物複合材料
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涵蓋回收機器人技術的同儕審查文章
- Christian Baechler、Matthew DeVuono 和 Joshua M. Pearce，“將廢棄聚合物分佈式回收為 RepRap 原料”快速原型雜誌19 (2)，第 118-125 頁 (2013)。開放獲取
- MA Kreiger、ML Mulder、AG Glover、JM Pearce，3D 列印長絲消費後高密度聚乙烯分佈式回收的生命週期分析，《清潔生產雜誌》，70，第 90-96 頁（2014 年）。開放獲取
- 梅根·克雷格和約書亞·M·皮爾斯 (2013)。分散式 3D 列印與傳統聚合物產品製造的環境生命週期分析，ACS 永續化學與工程，工程，1 (12), (2013) pp. 1511–1519DOI: 10.1021/sc400093k開放取用*
- 梅根·克雷格和約書亞·M·皮爾斯 (2013)。聚合物零件和產品 3D 列印分散式製造對環境的影響。MRS 線上論文集圖書館，1492，mrsf12-1492-g01-02 開放獲取
- M. Kreiger、GC Anzalone、ML Mulder、A. Glover 與 J. M Pearce (2013)。農村地區消費後塑膠廢棄物的分散式回收。MRS 線上論文集圖書館，1492，mrsf12-1492-g04-06 開放獲取
- Emily J. Hunt、Chenlong Zhang、Nick Anzalone、Joshua M. Pearce，使用 3D 列印機進行分散式製造的聚合物回收代碼，資源、保護和回收，97，第 24-30 頁 (2015)。 DOI:10.1016/j.resconrec.2015.02.004開放獲取
- Feeley, SR、Wijnen, B. 與 Pearce, JM (2014)。道德 3D 列印長絲的潛在公平貿易標準評估。永續發展雜誌，7（5），1-12。 DOI：10.5539/jsd.v7n5p1開放獲取
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- Mohammed, MI、Wilson, D.、Gomez-Kervin, E.、Vidler, C.、Rosson, L. 和 Long, J.，使用太陽能設備透過熔融擠出和 3D 列印回收電子廢棄物 ABS 塑膠人道主義援助的變革性工具。[6]
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- Spoerk, M.、Arbeiter, F.、Raguž, I.、Holzer, C. 和 Gonzalez-Gutierrez, J.，2019。基於材料擠出的增材製造生產的聚丙烯複合材料的機械可回收性。聚合物，11(8)，第 1318 頁。https://www.mdpi.com/2073-4360/11/8/1318
- Zander, NE、Park, JH、Boelter, ZR 和 Gillan, MA，2019。用於材料擠出增材製造的再生纖維素聚丙烯複合原料。 ACS歐米茄。https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsomega.9b01564
- Peeters, B.、Kiratli, N. 和 Semeijn, J.，2019。3D 列印廢棄物分散式回收的障礙分析：從創客運動的角度來看。清潔生產雜誌，第 118313 頁。https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2019.118313
- Gudadhe, AA、Bachhar, N.、Kumar, A.、Andrade, P. 和 Kumaraswamy, G.，2019。使用廢棄高密度聚乙烯進行 3D 列印。 ACS 應用高分子材料。https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsapm.9b00813（HDPE+LLDPE 10% 和 1% DMDBS 可列印）
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- 3D 列印槍從險惡的笑話轉向險惡的商業模式 作者：Bruce Sterling - Wired - Beyond the Beyond
- 使用舊牛奶罐進行 3D 列印 -科學日報
- 新製程將舊奶壺改造成從實驗室設備到手機殼的各種物品 - Phys.org
- 用用過的牛奶罐餵食你的 3D 列印機——科學世界報告
| 新科學家 - 道德細絲故事 |
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- 你的 3D 列印機可以吃空牛奶罐而不是昂貴的塑膠 - Gizmodo，I4U
- RecycleBot zet oud 塑膠 om in grondstof voor 3D 列印 - Tweakers（荷蘭語），DMorgan
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- 把你的牛奶罐變成…任何東西。在家裡。用3D列印。 -科學吟遊詩人行會
- 如何將垃圾變成現金－有機聯繫
- 用於 3D 列印機的回收飼料 - Stochastic Sientist
- 使用舊容器進行 3D 列印 - DA Woolgar 博客
- 使用家庭傳統塑膠回收以低成本進行 3D 列印（西班牙語） --Noticias de la Ciencia
- 健康、財富與智慧 2013 年 4 月 12 日 1470 AM WMGG（收聽）
- 變垃圾為現金並節省能源- MTU 本科工程教育 2013 年
- 更便宜、更環保的 3D 列印- IEEE 協會
- RECYCLEBOT：用於 3D 列印機的番茄醬瓶可回收材料- TU（挪威）
- 用於 3D 列印的再生塑膠將如何推動永續發展並提高社會意識- Tech Republic
- 塑膠瓶：新的藝術媒材- 藝術與科學雜誌
- DIY 3D 長絲 – Recyclebot 利用廢棄聚合物生產 3D 列印機長絲 #3DThursday #3DPrinting - Adafruit Industries 博客
- 國內回收滋養 3D 列印機- Crazy Engineers
- 3D 列印遇見 afval als grondstof - Pieterbas.nl
- 我們能否透過 3D 列印實現永續發展？ - 地球島雜誌
- 塑膠：新技術有望實現更環保的 3D 列印NBC News New York
- Green.Wiwo.de -（德文）
- 三個C走向3D：企業團隊的回收計畫榮獲福特學院社區挑戰獎、科技世紀、3Ders、3D列印產業
- 3D 列印機充滿技術創新- Mining Gazette
- 學生致力於製作回收的 3D 列印機耗材- 《華盛頓時報》、《奧林匹亞人報》、 《夏洛特觀察家報》 、 《亞利桑那每日星報》、 《薩克拉門托蜜蜂報》、 《邁阿密先驅報》、《堪薩斯城星報》、《荷蘭哨兵報》、《WRAL》
- 革命將是客製化的（以及回收和太陽能供電） - 麻省理工學院斯隆管理評論
- 密西根理工大學的高級長絲-3DPrint.com TV6 UP 密西根來源
- 學生企業家將廢棄水瓶改造成新用途- MTU News
- 研究企業-某些領域的活動更活躍--礦業公報
