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RecycleBot是一款廢棄塑膠擠出機，它利用廢塑膠和天然聚合物製造3D 列印機耗材。

注意：了解一下新型的基於攝影機的直徑感測器。為什麼需要它？絲狀物調查

RepRapable Recyclebot：開源 3D 列印擠出機，用於將塑膠轉化為 3D 列印耗材

為了幫助研究人員探索分散式回收消費後聚合物廢料的全部潛力，本文介紹了一種名為「回收機器人」（Recyclebot）的裝置，它是一種能夠生產商用級3D列印耗材的廢塑膠擠出機。本裝置的設計充分利用了開源硬體方法和開啟源自複製快速原型（RepRap）3D列印機社群開發的範式。具體而言，本文描述了RepRap可相容型回收機器人的設計、製造和運行，這意味著該回收機器人能夠提供所需的耗材，以便在任何類型的RepRap 3D列印機上大規模複製其零件。該裝置的材料成本低於700美元，製造時間約為24小時。耗材的生產速度為0.4公斤/小時，能耗為0.24千瓦時/公斤，直徑誤差為±4.6%。因此，使用商用顆粒製造耗材的成本不到商用耗材成本的22%。此外，該系統能夠以每公斤2.5美分的成本將回收廢塑膠製成長絲，成本不到商用長絲的1000倍。該系統可在低於250℃的擠出溫度下，利用聚合物製造長絲，因此能夠針對多種熱塑性聚合物和複合材料，為新材料的材料科學研究、可回收性研究以及熔融沈積成型3D列印技術的新應用研究提供客製化長絲。

來源文件

Aubrey L. Woern、Joseph R. McCaslin、Adam M. Pringle 與 Joshua M. Pearce。 「RepRapable Recyclebot：用於將塑膠轉化為 3D 列印耗材的開源 3D 列印擠出機」。 HardwareX 4C (2018) e00026 doi: https://doi.org/10.1016/j.ohx.2018.e00026 開放獲取

• 僅代碼：OSF

將廢棄聚合物分散式回收轉化為 RepRap

摘要

目的

我們開發了一種低成本、開源、可自複製的快速原型製作設備（RepRap ），大大擴展了快速原型製作設備的潛在用戶群。使用廢棄聚合物作為原料可以進一步降低RepRap的運作成本。由於運輸過程中蘊含的能量，集中式聚合物回收通常既不經濟又耗能。本文提供了一個在分散式生產場所對廢棄聚合物進行高價值回收的概念驗證。

設計/方法/途徑

先前設計的廢塑膠擠出機（也稱為回收機器人）採用加權評估矩陣進行評估。本文完成了一項更新的設計，並對設計進行了描述和分析，包括組件概述、測試程序、基本生命週期分析和擠出結果。測試了長絲的密度和直徑一致性，並量化了其耗電量。

調查結果

絲材以平均 90 mm/min 的速度成功擠出，並用於列印零件。絲材平均直徑為 2.805±0.003 mm，其中 87% 的樣品直徑介於 2.540±0.003 mm 和 3.081±0.003 mm 之間。平均質量為 0.564±0.001 g/100 mm。能耗為 0.06 kWh/m。

實際應用（

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。這對市政垃圾管理專案具有重要意義，因為家庭回收可以降低垃圾收集和運輸的成本和溫室氣體排放，並減少客製化塑膠零件製造對環境的影響。

原創性/價值

本文報告了對分散式回收裝置中產生的廢塑膠材料製成的 RepRap 原料絲材的首次技術評估。

來源文件

Christian Baechler、Matthew DeVuono 和 Joshua M. Pearce，“將廢棄聚合物分佈式回收為 RepRap 原料” ，《快速成型期刊》， 19 (2)，第 118-125 頁 (2013)。開放獲取

Recyclebot 進化

完整的技術資訊、物料清單和組裝說明請參考以下連結。此外，在設計時請考慮改進回收機器人概念。

Recyclebot 2.0 和 2.1 版本

Recyclebot 版本 2.2

Recyclebot 版本 2.3

• 適用於 RecycleBot 的 3D 列印鏈條保護罩

Recyclebot 版本 3.0

• 尼克的耗材擠出機

Recyclebot v4.0ac

• 目前已進入最後開發階段

Recyclebot v4.0dc

• 目前已進入最後開發階段

Recyclebot v4.1

Recyclebot v5.0

• 目前正在開發中（功能尚未完全實現）—請使用RepRapable Recyclebot

RepRapable Recyclebot

• 功能性 -- Recyclebot v6

RepRapable Recyclebot 6.1

RepRapable Recyclebot 6.2

波茲南理工大學的伊戈爾·庫德尼克解決了i2c的問題（目前正在將其添加為預處理器指令，並將所有配置移至config.h檔案中）。他還設計了一個全新的電路圖，以方便電氣新手理解。最終，他正在開發CAD模型，使其完全參數化，並可透過FreeCAD存取。

他的所有更改都可以在我的 Codeberg 程式碼庫中找到：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：回收材料的最佳化及機械性質
• Plastic Bank擁有一款不錯的半工業級回收機器人—Plastic Bank Extruder v1.0。
• Precious Plastic公司也正在開發幾種職業安全健康工具，用於塑膠廢料的再利用。
• 你可以花 290 美元購買名為「 filastruder 」的商業開源回收機器人套件，也可以花 160 美元購買Filawinder 。
• 現在還有許多其他商用線材擠出機，包括FilaFab、Noztek、Filabot、EWE、Extrusionbot、Filamaker（也附有粉碎機）、Strooder、Felfil (OS)，它們都有可能用於回收。
• 還需要一台與擠出機配套的研磨機（影片中顯示了PET，但沒有結晶現象）。
• 請查看以下連結： http: //www.thingiverse.com/jpearce/collections/recyclebot-and-friends
• 此外， Filamaker公司的塑膠粉碎機也被用於海鮮項目，將海洋廢棄的高密度聚乙烯（HDPE）轉化為有用的物品。
• 該領域近期公司名單[1]
• 此外， Filamaker公司的塑膠粉碎機也被用於海鮮項目，將海洋廢棄的高密度聚乙烯（HDPE）轉化為有用的物品。
• 該領域近期公司名單[2]
• https://www.greenbatch.com/
• Shred Buddy https://openbuilds.com/builds/shred-buddy3d-upcycler-open-source-multi-material-cutter-pelletizer.4275/由http://web.archive.org/web/20180425131019/http://www.archive-bit.com/
• Filamentive、3D Fuel、Ecoreprap－商業化回收耗材
• 以及3D列印機耗材擠出機的製造
• 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/

• 
  RecycleBot v2.2
• 
  適用於 1.4 版本的 Filastruder 垂直板夾具
• 
  Filawinder雷射感應器支架 - 參數化和可自訂
• 
  迷你碎紙機的列印外殼
• 
  立式菲拉斯特魯德料斗 v2
• 
  長絲擠出機料斗
• 
  PseudoBot 線材擠出機
• 
  LYMAN 線材擠出機 V4.1
• 
  線材擠出機
• 
  DIY耗材擠出機第二版
• 
  新型擠出機和粉碎機概念－採用創新工程方法（TRIZ）
• 
  DIY耗材擠出機版本2 STL
• 
  FilaBottle 升級版 2x（加寬瓶頸）
• 
  X3uder - OS 12VDC RepRap 線材擠出機
• 
  Filabot Wee 開源計畫（更新待定）
• 
  菲拉溫德
• 
  導引式線材繞線機
• 
  萊曼的繞線器微調
• 
  用於垂直安裝的Filastruder料斗
• 
  Filastruder 導桿墊圈/墊片
• 
  適用於Filastruder箱體的45度支架。
• 
  Filastruder Randolph 壁掛/桌面安裝
• 
  Filastruder 雷射切割外殼
• 
  FilaBottle 更新 2x
• 
  Filastruder 電子外殼 v3 和料斗漏斗 v3（基於 Tim Elmore 的原始版本）
• 
  菲拉霍珀
• 
  菲拉斯特魯德冷卻棒
• 
  菲拉斯特魯德粉絲群
• 
  菲安格爾
• 
  菲拉斯特魯德垂直料斗
• 
  長絲擠出機 (Filastruder KIT)
• 
  菲拉斯特魯德馬達轉速指示器
• 
  菲拉斯特魯德電子麵板
• 
  菲拉斯特魯德官方圍欄
• 
  LYMAN 線材擠出機齒輪
• 
  基於LYMAN版本的線材擠出機
• 
  我設計的LYMAN線材擠出機
• 
  萊曼絲材擠出機
• 
  YALFE－又一款萊曼（LYMAN）的耗材擠出機
• 
  YALFE V2 - 另一款由 Lyman 出品的 V2 型耗材擠出機
• 
  LYMAN 線材擠出機 V3
• 
  基於萊曼設計的3D列印耗材擠出機
• 
  LYMAN FILAMENT EXTRUDER II
• 
  LYMAN 線軸繞線器

快速投資回收期計算

假設：

• 商用耗材目前售價約每公斤35美元。
• 根據[3]的數據，電力成本為0.10美元/公斤
• 回收塑膠的成本為 0 美元/公斤
• 購買顆粒飼料，價格在每公斤 1 至 10 美元之間。

回收期（以公斤產量計）= 回收機器人成本 /（避免的商業耗材成本 - （電子+塑膠））

最壞情況 = (絲材擠出機 + 絲材捲繞機) / (避免的商業絲材成本 - 高端顆粒 - 電子回收機器人) = 450 美元 / (35 美元 - 10.10 美元) = 18 公斤

最佳方案 = 擠出機加地板繞線 /（節省的商用耗材成本 - 回收塑膠）= 290 美元 /（35 美元 - 0.1）= 8.3 公斤

豐富案例 = 纖維擠出機 + 纖維捲繞機 / (節省的商業耗材成本 - 回收塑膠) = 450 美元 / (35 美元 - 0.1) = 12.8 公斤

然後你把耗材裝進你的 RepRap 列印機，就能以極低的成本列印出價值數千美元的商品：請參閱《開源 3D 列印機分散式製造的生命週期經濟分析》。

可回收聚合物

影像	由……製成	用於	熔點攝氏度
	PETE 聚對苯二甲酸乙二醇酯 (PET)	汽水和水容器，部分採用防水包裝。	260°C
	HDPE 高密度聚乙烯。	牛奶瓶、清潔劑瓶、機油瓶、玩具和塑膠袋。	130°C
	V 乙烯/聚氯乙烯（PVC）。	食品包裝膜、植物油瓶、吸塑包裝。	160°C
	LDPE 低密度聚乙烯。	塑膠袋、收縮膜、服飾袋	120°C
	PP 聚丙烯。	冷藏容器、一些袋子、大多數瓶蓋、一些地毯、一些食物包裝紙。	130°C
	PS 聚苯乙烯。	一次性餐具、肉類包裝、保護包裝。	240°C
	其他的。	層疊塑膠或混合塑膠。

• 利用熔融沈積成型技術進行高密度聚乙烯的3D列印

這些符號旨在表示塑膠的類型，而不是其可回收性。

• 第一類和第二類通常都可以回收。
• 4 型化學品回收較少。
• 其他類型的材料一般不進行回收利用，除非在小型測試項目中進行。
• 常見的塑膠聚碳酸酯（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，不應用於儲存任何人類會食用的物品。
• 大多數塑膠包裝由六種樹脂中的一種製成，這六種樹脂以及第七種樹脂（7-OTHER）都有各自的編碼。當產品並非由這六種常用塑膠製成，或由多種塑膠組合製成時，則使用第七種編碼。目前，7號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號的塑膠）是由化學物質雙酚A（BPA）製成的。美國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，並建議消費者避免使用7號塑膠容器，以減少BPA的接觸。[4]這裡有一個潛在的學術項目，呼籲對塑膠編碼進行更細緻的劃分——如果有人想參與這項工作，請與我聯繫。 ——約書亞記17:18，2013年7月31日（太平洋夏令時）

另請參閱

永久塑膠項目
Perpetual Plastic Project——巨型房間大小的回收機器人，引導人們完成所有回收步驟，現在 Ultimaker 也加入了。

• 加強循環經濟：將分散式回收和製造與 Recyclebot 和 RepRap 3D 列印結合
• 太陽能光電發電廢塑膠回收機器人系統的能源回收期
• 對符合道德規範的3D列印耗材的潛在公平貿易標準進行評估
• 木製家具廢料回收3D列印耗材
• RepRap wiki 上的 Recyclebot
• 用於熔融顆粒製造的積層製造的3D列印聚合物造粒機切碎器
• 消費後高密度聚乙烯分散式回收利用在3D列印耗材中的生命週期分析
• 在實際環境條件下，採用開源3D列印機製造的零件的機械性能
• 塑膠銀行
• 用於分散式3D列印製造的聚合物回收代碼
• 用於研究聚合物基材料性能的開源冷熱科學片材壓機
• 使用 RepRap 3D 列印機製造的聚合物零件的機械性能測試
• RepRap 3D列印機的應用開發與可行性研究
• 分散式聚合物回收的生命週期分析
• 太陽能分散式客製化製造
• 在農村分散回收消費後塑膠垃圾
• 道德絲線基金會
• 擴大消費者權益法案對原料的適用範圍
• 使用台北Fabraft公司生產的RepRap設備，在自行車上進行LDPE回收。
• UBC利用攪拌機和液態氮回收舊印刷品
• Filacycle 的耗材 100% 可回收！ - 3D 列印產業 2014年12月16日
• Recare博士－用自動化塑膠沙灘清潔器/3D列印機製造回收箱的想法很棒。
• 哈魯納‧哈莫德 (Haruna Hamod)，2015 年。 《回收 HDPE 作為 3D 列印耗材的適用性》。阿爾卡達應用科技大學。論文內容涵蓋 HDPE 回收製成耗材。
• 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
• 利用 InnoCircle 回收 3D 列印耗材完善永續發展循環 - 3D 列印與產業
• 泰瑞環保
• Reflow Filament－商業再生PET長絲生產商
• Innofil3D - 再生PET 3D列印耗材製造商
• 絲狀PET與PETG
• 綠色製造實驗室在基於大面積廢棄聚合物的積層製造上的應用
• 循環經濟體中PET和烯烴聚合物的系統分析
• 美國軍方的努力
• 材料回收免費電子書
• 侵入成型
• 3D印表機文件格式

經同儕審查的關於 Recyclebot 技術的文章

• Christian Baechler、Matthew DeVuono 和 Joshua M. Pearce，“將廢棄聚合物分佈式回收為 RepRap 原料”，《快速成型期刊》19 (2)，第 118-125 頁 (2013)。開放獲取
• MA Kreiger、ML Mulder、AG Glover、JM Pearce，《消費後高密度聚乙烯分佈式回收利用作為3D列印耗材的生命週期分析》，《清潔生產雜誌》，70，第90-96頁（2014年）。開放獲取
• Megan Kreiger 與 Joshua M. Pearce (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》， 1 ( 12)，(2013)，第 1511–1519 頁。 DOI：10.1021/sc400093k。開放取用*
• Megan Kreiger 與 Joshua M. Pearce (2013)。聚合物零件和產品 3D 列印分散式製造的環境影響。《MRS 線上會議錄》，1492，mrsf12-1492-g01-02，  開放取用。
• 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線上會議論文集，1492，mrsf12-1492-g04-06，  開放獲取
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• Feeley, SR, Wijnen, B., & Pearce, JM (2014).道德3D列印耗材潛在公平貿易標準的評估.永續發展雜誌, 7 (5), 1-12. DOI: 10.5539/jsd.v7n5p1開放取用
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• Lionel Taito-Matamua、Simon Fraser、Jeongbin Ok（2018），《材料再生：在薩摩亞實施3D列印與分散回收》，載於Robert Crocker、Christopher Saint、Guanyi Chen、Yindong Tong（編）《消除生產與消費中的浪費：邁向循環經濟》，第191-212頁。
• Mohammed, MI、Wilson, D.、Gomez-Kervin, E.、Vidler, C.、Rosson, L. 和 Long, J.，利用太陽能設備透過熔融擠出和 3D 列印回收電子垃圾 ABS 塑料，作為人道主義援助的變革性工具。https://www.researchgate.net/profile/Mazher_Mohammed2/publication/329216987_The_recycling_of_E-Waste_ABS_plastics_by_melt_extrusion_and_3D_printing_using_solar_powered_devicesform_a_trans for_humanitarian_aid/links/5bfd4a01299bf1c2329d5f5c/The-recycling-of-E-Waste-ABS-plastics-by-melt-extrusion-and-3D-printing-using-solar-powered-devices-as-a-driandrians-l.
• Mohammed, MI、Wilson, D.、Gomez-Kervin, E.、Rosson, L. 與 Long, J.，2018 年 11 月。 「生態列印：利用太陽能塑膠回收和積層製造技術改善廢棄物管理和實現永續製造的研究」。載於 2018 年 IEEE 永續發展技術會議 (SusTech) 論文集（第 1-6 頁）。 IEEE。 https: //ieeexplore.ieee.org/abstract/document/8671370
• Mohammed, MI, Wilson, D., Gomez-Kervin, E., Vidler, C., Rosson, L. 和 Long, J.，利用太陽能設備透過熔融擠出和 3D 列印回收電子垃圾 ABS 塑料，作為人道主義援助的變革性工具。[6]
• Mazher Mohammed、Daniel Wilson、Eli Gomez-Kervin、Bin Tang、Jinfeng Wang，《利用增材製造技術對丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）進行多代閉環製造的研究》。 https ://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acssuschemeng.9b02368
• Spoerk, M., Arbeiter, F., Raguž, I., Holzer, C. 和 Gonzalez-Gutierrez, J., 2019. 基於材料擠出增材製造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 與 Gillan, MA，2019。用於材料擠出積層製造的再生纖維素聚丙烯複合材料原料。 ACS Omega。 https: //pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsomega.9b01564
• Peeters, B.、Kiratli, N. 與 Semeijn, J.，2019。 《3D列印廢棄物分散式回收的障礙分析：從創客運動視角出發》。 《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。利用廢棄高密度聚乙烯進行 3D 列印。 《ACS 應用聚合物材料》。 https ://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsapm.9b00813（HDPE+LLDPE 10% 和 1% DMDBS 使其可列印）
• 在家將塑膠回收製成3D列印耗材

關於 RecycleBot 的文章

• 變廢為寶…並節約能源—密西根理工大學新聞、WDIO、創意、發明與創新、前沿科技、科學法典、奧爾巴尼論壇報、線上科學新聞、多倫多創新、Examiner、產品設計與開發、Newswise、能源日報、材料之門
• 3D列印槍從邪惡玩笑變身邪惡商業模式 布魯斯史特林報道——《連線》雜誌——超越極限
• 利用舊牛奶罐進行3D列印 -科學日報
• Phys.org網站報導，一種新工藝可以將舊牛奶罐變廢為寶，製成從實驗室設備到手機殼等各種產品。
• 用廢棄牛奶瓶給你的3D列印機供能－《科學世界報道》

《新科學家》—倫理絲材的故事

• RecycleBot 將舊牛奶罐變成 3D 列印機的原料－3Ders
• 研究人員利用3D列印技術開發出塑膠回收機器人RecycleBot— Azom
• 3D列印機回收牛奶瓶－實驗室設備
• RecycleBot：一個開源的回收工廠 - Personolize
• 回收牛奶瓶如何讓3D列印更便宜、更環保—綠色樂觀主義
• 你的3D列印機可以用空牛奶瓶代替昂貴的塑膠——Gizmodo，I4U
• RecycleBot zet oud 塑膠 om in grondstof voor 3D 列印 - Tweakers（荷蘭語），DMorgan
• La basura puede servir para imprimir en 3D - El Correo（西班牙語）

AdaFruit Industries：與 Matt Griffin、Noe 和 Pedro Ruiz 的 3D 交流

• 設計未來－Tech4Trade
• 垃圾科技：利用回收材料進行3D列印 - Red Orbit
• Lyman擠出機、Filamaker、Recyclebot和Filabot對3D列印的重要性 - Voxel Fab
• 牛奶罐如何降低3D列印成本 -智慧星球
• 研究：利用回收牛奶瓶製作3D列印耗材－3D列印產業
• 快速就緒技術綜述：OsteoFab、Dreambox、RecycleBot 和 Trains -快速就緒技術
• 在家就能用3D列印技術，把你的牛奶罐變成…任何東西。 ——科學吟遊詩人協會
• 如何將廢為寶——有機連接
• 3D列印機的可回收材料－隨機科學家
• 利用舊容器進行 3D 列印 - DA Woolgar 博客
• 利用家用傳統塑膠回收材料以低成本進行3D列印（西班牙文） ——科學新聞
• 2013年4月12日，WMGG 1470 AM電台播出「健康、財富與智慧」節目（收聽）
• 變廢為寶，節約能源－密西根理工大學本科工程教育 2013
• 更經濟、更環保的3D列印—IEEE研究所
• RECYCLEBOT：一種可回收利用番茄醬瓶作為3D列印機材料－挪威技術大學
• 回收塑膠如何用於 3D 列印，從而推動永續發展並提升社會意識——科技共和國
• 塑膠瓶：新的藝術媒材－藝術與科學期刊
• DIY 3D列印耗材－Recyclebot利用廢棄聚合物生產3D列印耗材 #3DThursday #3DPrinting - Adafruit Industries博客
• 利用居家回收物為3D列印機提供養分－瘋狂工程師
• 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？ ——《地球島嶼雜誌》
• 塑膠：新技術可望實現更環保的3D列印NBC新聞紐約報道
• Green.Wiwo.de - （德文）
• Three C 邁向 3D 列印：企業團隊的回收計劃榮獲福特學院社區挑戰獎，《科技世紀》，3Ders，3D 列印行業
• 科技創新助力3D列印機蓬勃發展－礦業公報
• 學生致力於製作可回收的3D列印耗材－《華盛頓郵報》、《奧林匹亞人報》 、《夏洛特觀察報》 、《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（可回收的，並採用太陽能驅動的） ——麻省理工學院史隆管理評論
• 密西根理工大學的優質耗材- 3DPrint.com TV6 UP Michigan Source
• 學生創業家將廢棄水瓶變廢為寶——密西根理工大學新聞
• 研究企業－某些領域的研究活動較為活躍－礦業公報

▼本頁面是利用RepRap 3D 列印技術製造OSAT（外包半導體裝置）以促進永續發展的國際專案的一部分。了解更多

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