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Un RecycleBot è un estrusore di plastica di scarto che crea filamenti per stampante 3D da plastica di scarto e polimeri naturali.

Avviso: Scopri il nuovo sensore di diametro basato su telecamera Perché è necessario Rilevamento filamentoso

RepRapable Recyclebot: estrusore stampabile 3D open source per convertire la plastica in filamento per stampa 3D

Per aiutare i ricercatori a esplorare l’intero potenziale del riciclaggio distribuito dei rifiuti polimerici post-consumo, questo articolo descrive un recyclebot, che è un estrusore di plastica di scarto in grado di produrre filamenti per stampa 3D di qualità commerciale. La progettazione del dispositivo sfrutta sia la metodologia hardware open source che il paradigma sviluppato dalla comunità di stampanti 3D open source autoreplicanti di prototipazione rapida (RepRap). Nello specifico, questo documento descrive la progettazione, la fabbricazione e il funzionamento di un RepRapable Recyclebot, che si riferisce alla capacità del Recyclebot di fornire il filamento necessario per replicare in gran parte le parti del Recyclebot su qualsiasi tipo di stampante 3D RepRap. Il dispositivo costa meno di 700 dollari in materiali e può essere fabbricato in circa 24 ore. Il filamento viene prodotto a 0,4 kg/h utilizzando 0,24 kWh/kg con un diametro ±4,6%. Pertanto, il filamento può essere prodotto da pellet commerciali per <22% dei costi dei filamenti commerciali. Inoltre, può fabbricare rifiuti di plastica riciclata in filamenti per 2,5 centesimi/kg, ovvero <1000 volte i costi dei filamenti commerciali. Il sistema può fabbricare filamenti da polimeri con temperature di estrusione <250 °C ed è quindi in grado di produrre filamenti personalizzati su un'ampia gamma di termopolimeri e compositi per studi di scienza dei materiali su nuovi materiali e studi di riciclabilità, nonché ricerca su nuove applicazioni di materiali fusi Stampa 3D basata su filamenti.

Fonte

Aubrey L. Woern, Joseph R. McCaslin, Adam M. Pringle e Joshua M. Pearce. RepRapable Recyclebot: estrusore stampabile 3D open source per la conversione della plastica in filamento per stampa 3D. HardwareX 4C (2018) e00026 doi: https://doi.org/10.1016/j.ohx.2018.e00026 accesso aperto

  • Solo il codice: OSF

Riciclaggio distribuito di polimeri di scarto in materia prima RepRap

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Astratto

Scopo

È stato sviluppato un prototipatore rapido ( RepRap ) a basso costo, open source e autoreplicante , che espande notevolmente la potenziale base di utenti dei prototipatori rapidi . Il costo operativo della RepRap può essere ulteriormente ridotto utilizzando i polimeri di scarto come materia prima. Il riciclaggio centralizzato dei polimeri è spesso antieconomico e richiede un elevato consumo di energia a causa dell'energia incorporata nei trasporti . Questo documento fornisce una prova di concetto per il riciclaggio ad alto valore dei polimeri di scarto nei siti di creazione distribuiti.

Progettazione/metodologia/approccio

Previous designs of waste plastic extruders (also known as RecycleBots) were evaluated using a weighted evaluation matrix. An updated design was completed and the description and analysis of the design is presented including component summary, testing procedures, a basic life cycle analysis and extrusion results. The filament was tested for consistency of density and diameter while quantifying electricity consumption.

Findings

Filament was successfully extruded at an average rate of 90 mm/min and used to print parts. The filament averaged 2.805±0.003mm diameter with 87% of samples between 2.540± 0.003mm and 3.081± 0.003mm. The average mass was 0.564 ± 0.001 g/100mm length. Energy use was 0.06 kWh/m.

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3DPI.tv on Recycling with Recyclebot

Practical implications

The success of the Recyclebot further reduces RepRap operating costs, which enables distributed in-home, value added, plastic recycling. This has implications for municipal waste management programs as in-home recycling could reduce cost and greenhouse gas emissions associated with waste collection and transportation as well as the environmental impact of manufacturing custom plastic parts.

Originality/value

This paper reports on the first technical evaluation of a feedstock filament for the RepRap from waste plastic material made in a distributed recycling device.

Source

Christian Baechler, Matthew DeVuono, and Joshua M. Pearce, "Distributed Recycling of Waste Polymer into RepRap Feedstock" Rapid Prototyping Journal, 19(2), pp. 118-125 (2013). open access

Evoluzione del Recyclebot

Informazioni tecniche complete, distinte base e istruzioni di costruzione si trovano nei collegamenti seguenti. Inoltre, durante la progettazione, considera il miglioramento dei concetti di recyclebot

Recyclebot versione 2.0 e 2.1

Recyclebot versione 2.2

Recyclebot versione 2.3

  • Copricatena stampabile in 3D per RecycleBot

Recyclebot versione 3.0

Recyclebot v4.0ac

  • In fase di sviluppo finale ora

Recyclebot v4.0dc

  • In fase di sviluppo finale ora

Recyclebot v4.1

Recyclebot v5.0

RepRapable Recyclebot

  • Funzionale: Recyclebot v6

RepRapable Recyclebot 6.1

RepRapable Recyclebot 6.2

Igor Cudnik dell'Università della Tecnologia di Poznan ha risolto i2c (al momento sta lavorando per aggiungerlo come istruzione preprocessore e spostare tutta la configurazione nel file config.h). Ha realizzato anche uno schema elettrico completamente nuovo, per renderlo più semplice ai neofiti dell'elettricità. Alla fine sta lavorando sui modelli CAD per renderli completamente parametrici e accessibili da FreeCAD.

Tutte le sue modifiche possono essere trovate sul mio repository codeberg:https://codeberg.org/309631/recyclebotV6.2

Altri tipi di RecycleBots

Calcolo rapido del tempo di ammortamento

Presupposti:

  • il filamento commerciale attualmente viene venduto a circa 35 dollari al kg
  • il costo dell’elettricità da [3] è $ 0,10/kg
  • la plastica se riciclata costa $ 0/kg
  • se acquisti pellet viene venduto da $ 1 a $ 10 / kg

Tempo di recupero dell'investimento in kg prodotti = costo del recyclebot/(costo del filamento commerciale evitato - (elettronica+plastica))

Caso peggiore = (filastruder+filawinder)/(costo del filamento commerciale evitato - pellet di fascia alta -elec recyclebot)=$450/($35-$10,10)=18kg

Caso migliore = filastruder più avvolgimento a pavimento/(costo del filamento commerciale evitato - plastica riciclata) = $290/($35-0,1) = 8,3kg

Custodia ricca = filastruder+filawinder/(costo del filamento commerciale evitato - plastica riciclata) = $450/($35-0,1) = 12,8 kg

Quindi inserisci il filamento nella tua RepRap e stampi migliaia di dollari di beni per pochi centesimi: vedi Analisi economica del ciclo di vita della produzione distribuita con stampanti 3D open source

Polimeri riciclabili

ImmagineFatto diUsato inTemperatura di fusione C
Tipo 1
PETE Polietilene tereftalato (PET)Contenitori per bibite e acqua, alcuni imballaggi impermeabili.260°C
Tipo2
Polietilene ad alta densità HDPE.Bottiglie di latte, detersivo e olio, giocattoli e sacchetti di plastica.130°C
Digitare 3
V Vinile/Cloruro di polivinile (PVC).Involucri alimentari, bottiglie di olio vegetale, confezioni blister.160°C
Digitare 4
LDPE Polietilene a bassa densità.buste di plastica. Pellicola termoretraibile, buste per indumenti.120°C
Digitare 5
Polipropilene PP.Contenitori refrigerati, alcune borse, la maggior parte dei tappi di bottiglia, alcuni tappeti, qualche pellicola per alimenti.130°C
Digitare 6
Polistirolo PS.Utensili usa e getta, confezionamento della carne, imballaggio protettivo.240°C
Digitare 7
Altri.Plastica stratificata o mista.

Questi simboli hanno lo scopo di indicare il tipo di plastica , non la sua riciclabilità.

  • I tipi 1 e 2 sono comunemente riciclati.
  • Il tipo 4 è meno comunemente riciclato.
  • Gli altri tipi generalmente non vengono riciclati, tranne forse in piccoli programmi di test.
  • Le comuni plastiche policarbonato (PC) e acrilonitrile-butadiene-stirene (ABS) non hanno numeri di riciclaggio.
  • Le materie plastiche 3, 6 e 7 probabilmente contengono BPA e non dovrebbero essere utilizzate per conservare nulla che verrà consumato dagli esseri umani.
  • La maggior parte degli imballaggi in plastica sono stati realizzati con una delle sei resine per queste sei esistono codici più un settimo, 7-ALTRO, da utilizzare quando il prodotto in questione è realizzato con una plastica diversa dalle sei comuni, oppure è realizzato di più di una plastica utilizzata in combinazione. Attualmente, la plastica a volte può essere riciclata in bottiglie o legname di plastica. Tuttavia, la plastica in policarbonato, una varietà codificata con il numero 7, è realizzata con il bisfenolo A chimico o BPA. Il Programma nazionale di tossicologia riporta che il BPA può avere effetti negativi sullo sviluppo del cervello e sul comportamento di feti, neonati e bambini e consiglia ai consumatori di limitare l'esposizione al BPA evitando i contenitori di plastica numero 7. [4] .C'è un potenziale progetto accademico qui per richiedere una maggiore granularità nei codici della plastica: se qualcuno vuole lavorare su questo, mi contatti. -- Giosuè 17:18 , 31 luglio 2013 (PDT)

Guarda anche

Progetto di plastica perpetua

Perpetual Plastic Project : RecycleBot di dimensioni gigantesche che guida le persone attraverso tutte le fasi ora integrate da Ultimaker

Articoli sottoposti a peer review riguardanti la tecnologia recyclebot

Articoli sul RecycleBot

The New Scientist - Storia del filamento etico
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  • RecycleBot trasforma vecchie brocche di latte in materia prima per stampanti 3D - 3Ders
  • I ricercatori sviluppano RecycleBot per riciclare la plastica utilizzando stampanti 3D - Azom
  • La stampante 3D ricicla le brocche del latte - Attrezzatura da laboratorio
  • RecycleBot: un impianto di riciclaggio open source - Personolize
  • Come le brocche per il latte riciclate possono rendere la stampa 3D più economica ed ecologica - Green Optimistic
  • La tua stampante 3D potrebbe mangiare brocche di latte vuote invece di plastica costosa - Gizmodo , I4U
  • RecycleBot zet oud plastic om in grondstof voor 3d-prints - Tweakers (olandese) , DMorgan
  • La basura può servire per stampare in 3D - El Correo (spagnolo)
AdaFruit Industries: Hangout 3D con Matt Griffin, Noe e Pedro Ruiz
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