为了克服在分布式回收和增材制造系统中将塑料废物升级为 3D 打印长丝的挑战，本研究设计、构建、测试和验证了用于回收和卷绕机的开源 3D 长丝直径传感器。用于回收 3D 打印机长丝直径的多轴光学控制模块化系统可以分析加工长丝的表面结构，保存沿线轴整个长度的测量历史记录，以及标记缺陷区域。该传感器作为独立模块开发并集成到回收机器人中。它在不同种类的聚合物、不同的塑料来源和不同的颜色（包括透明塑料）上进行了测试。将结果与手动测量以及用一维数字光卡尺获得的测量结果进行了比较。结果发现，与基本的一维光传感器相比，开发的开源长丝传感方法允许用户获得更多信息，并且使用接收到的数据不仅可以进行更准确的直径测量，还可以对回收长丝表面进行详细分析。开发的方法确保了塑料回收技术的更大可用性，并刺激了复合材料创造的增长。所提出的系统可以极大地增强用户的可能性，并作为完整回收控制系统的起点，该系统将调节电机参数以实现具有可接受偏差的所需长丝直径，甚至控制打印机上的挤出率以恢复长丝不规则性。
- 免费开源代码：https://osf.io/qdvu8/
关键词
参见
- 用于分布式回收和增材制造的 OS 计算机视觉
- 附加操作系统计算机视觉应用程序
参见
RepRapable Recyclebot 和回收利用的狂野西部
回收技术
- 回收机器人
- RepRapable Recyclebot：开源 3D 打印挤出机，用于将塑料转换为 3D 打印丝材
- 用于回收、卷绕和增材制造机器的开源 3-D 长丝直径传感器
- 改进回收机器人概念
- 用于熔融颗粒制造的增材制造的 3D 可打印聚合物制粒机
- 通用颗粒挤出机直接打印聚乳酸的机械性能：与开源桌面三维打印机上的熔融长丝制造的比较
- 熔融粒子制造 3D 打印：回收材料的优化和机械性能
- 通过材料挤出进行多材料分布式回收：回收高密度聚乙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯混合物
- 再生聚碳酸酯颗粒材料挤出增材制造的力学性能及应用
- 基于木质家具废弃物的再生 3D 打印长丝
- 太阳能分布式定制制造
- 三维印刷生物复合材料的紫外线辅助糊料挤出和挤出后紫外线固化的机械性能
- 开源废塑料造粒机
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- 使用粒子群优化的开源软件实现寻找基于再生材料熔融颗粒制造的 3D 打印的理想参数
- 废塑料直接挤出悬挂打印机
- Hangprinter 采用熔融颗粒制造技术，利用再生塑料和连续进料进行大规模增材制造
- 用于研究聚合物基材料特性的开源冷热科学片材压机
分布式回收生命周期评价
- 加强循环经济的循环：将分布式回收和制造与回收机器人和 RepRap 3D 打印相结合
- 面向分布式制造的聚合物复合材料分布式回收技术路径：雨刮片
- 增材制造中的塑料回收：系统文献综述和循环经济机遇
- 太阳能光伏废塑料回收机器人系统的能量回收时间
- 3D 打印长丝用消费后高密度聚乙烯分布式回收的生命周期分析
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- 分布式聚合物回收的生命周期分析
- 农村地区消费后塑料废弃物的分布式回收
- 道德灯丝基金会
- 大面积废弃聚合物增材制造的绿色制造实验室应用
- 循环经济中 PET 和烯烃聚合物的系统分析
- 3D打印与注塑成型混合制造印模砂和丙烯腈苯乙烯丙烯酸酯废弃物复合材料的分布式回收潜力
- 利用增材制造技术实现 PET 薄片原料的分布式回收
文献综述
外部
- 《经济学人》关于华盛顿大学高密度聚乙烯船的文章，Oprn3dp.me
- https://ultimaker.com/en/resources/52444-ocean- Plastic-community-project
- 另一个可能的解决方案——可重复使用的容器[1]
- 商业https://dyzedesign.com/pulsar-pellet-extruder/
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- Cruz, F.、Lanza, S.、Boudaoud, H.、Hoppe, S. 和 Camargo, M. 开源环境下的聚合物回收和增材制造：工艺和方法的优化。[2]
- 通过回收增材制造部件中的 PLA 来研究材料降解情况
- Mohammed, MI、Das, A.、Gomez-Kervin, E.、Wilson, D. 和 Gibson, I.，《EcoPrinting：研究将 100% 回收的丙烯腈丁二烯苯乙烯 (ABS) 用于增材制造》。
- Kariz, M., Sernek, M., Obućina, M. 和 Kuzman, MK, 2017. FDM 长丝中木材含量对 3D 打印部件性能的影响。Materials Today Communications。[3]
- Kaynak, B.、Spoerk, M.、Shirole, A.、Ziegler, W. 和 Sapkota, J.，2018 年。《用于材料挤出增材制造的聚丙烯/纤维素复合材料》。《高分子材料与工程》，第 1800037 页。[4]
- O. Martikka 等人，《3D 打印木塑复合材料的机械性能》，《关键工程材料》，第 777 卷，第 499-507 页，2018 年[5]
- Yang, TC，2018. 挤出温度对单向木纤维增强聚乳酸复合材料 (WFRPC) 组件物理机械性能的影响（采用熔融沉积模型）。聚合物，10(9)，第 976 页。[6]
- Romani, A.、Rognoli, V. 和 Levi, M. (2021)。循环经济背景下的设计、材料和基于挤压的增材制造：从废物到新产品。可持续性，13(13)，7269。https: //www.mdpi.com/2071-1050/13/13/7269/pdf
