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RepRapable Recyclebot:開源 3D 列印擠出機,用於將塑膠轉換為 3D 列印長絲
FA 資訊 icon.svg向下的角度 icon.svg專案數據
地點美國密西根州
地位 設計
建模
原型化
已驗證
經核實最多
成本700 美元
OKH 清單下載
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硬體許可證CERN-OHL-S
認證證書開始 OSHWA 認證

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

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

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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。

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3DPI.tv 使用 Recyclebot 進行回收

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

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

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

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)

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關鍵字recyclebot ,廢塑膠擠出機,塑膠擠出, 3d 列印,長絲,廢塑膠,塑膠,聚合物,天然聚合物,機器人, osat ,開源,回收,升級改造,聚合物回收
永續發展目標SDG09 產業創新與基礎設施
作者約書亞·M·皮爾斯
執照CC-BY-SA-3.0
組織機構多媒體傳輸單元
語言英語(en)
翻譯葡萄牙語中文法語義大利語俄語西班牙語
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別名RecycleBot , RecycleBots ,回收 3D 列印機耗材, Recyclebots
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已創建十月 15, 2011 年作者:Joshua M. Pearce
修改的2024 年2 月 28 日作者:Felipe Schenone
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