Filament do druku 3D z recyklingu

Ponieważ zrównoważony rozwój staje się kluczową kwestią w produkcji, technologie addytywne również się dostosowują. Jedną z najbardziej znaczących zmian jest pojawienie się filamentów do druku 3D pochodzących z recyklingu – materiałów wykonanych z poprzemysłowych lub pokonsumenckich odpadów z tworzyw sztucznych, ponownie przetworzonych do użytku w druku 3D opartym na wytłaczaniu. Filamenty te nie tylko zmniejszają ślad środowiskowy produkcji, ale także otwierają drzwi do bardziej okrężnej, zasobooszczędnej formy produkcji.

Czy drukarki 3D mogą niezawodnie korzystać z filamentu pochodzącego z recyklingu?

Tak – większość drukarek 3D typu FDM i FFF może korzystać z filamentu wykonanego z plastiku pochodzącego z recyklingu, o ile spełnia on te same standardy tolerancji średnicy, konsystencji płynięcia i zawartości wilgoci, co materiał pierwotny. Kluczem nie jest to, czy można użyć plastiku z recyklingu, ale jak dobrze jest on przetwarzany.

Filament z recyklingu jest zazwyczaj wytwarzany z rozdrobnionych i granulowanych odpadów z tworzyw sztucznych, takich jak butelki PET, materiał nośny PLA lub ścinki przemysłowe. Materiał ten jest następnie wytłaczany w kontrolowanych warunkach w szpule filamentu. W zależności od producenta, zawartość materiałów pochodzących z recyklingu może wahać się od częściowych mieszanek do 100% odzyskanego materiału.

Wydajność tych włókien zależy od jakości procesu recyklingu. Zanieczyszczenia, niespójny przepływ stopu lub zatrzymywanie wilgoci mogą prowadzić do problemów z wytłaczaniem, słabego wiązania warstw lub niedokładności wymiarowych. Jednak dzięki nowoczesnym technikom mieszania i filtracji, wysokiej jakości filamenty z recyklingu są coraz bardziej niezawodne i nadają się do coraz szerszego zakresu funkcjonalnych wydruków.

Rodzaje ekologicznych i pochodzących z recyklingu filamentów do druku 3D

Wiele filamentów sprzedawanych obecnie jako przyjazne dla środowiska filamenty do drukarek 3D należy do jednej z dwóch kategorii: w pełni pochodzących z recyklingu lub biopochodnych i biodegradowalnych. W tym kontekście recykling odnosi się do materiałów odzyskanych ze strumieni odpadów, podczas gdy biopochodne odnoszą się do filamentów pochodzących z odnawialnych źródeł roślinnych, takich jak skrobia kukurydziana (jak w PLA).

Wśród włókien pochodzących z recyklingu, popularne opcje obejmują:

rPLA – kwas polimlekowy z recyklingu, często odzyskiwany z nieudanych wydruków lub struktur nośnych,
rPETG / rPET – pochodzi z plastikowych butelek lub materiałów opakowaniowych,
rABS – trudniejszy do czystego recyklingu, ale stosowany w systemach o obiegu zamkniętym,
mieszanki kompozytowe – mieszanki polimerów pochodzących z recyklingu i dodatków, takich jak włókno drzewne lub proszek węglowy.

Niektórzy dostawcy filamentów oferują obecnie pełną przejrzystość w zakresie źródła pochodzenia surowca, zwiększając wiarygodność twierdzeń o zrównoważonym rozwoju i zapewniając lepszą spójność między partiami.

Zastosowania i ograniczenia recyklingowanego filamentu do drukarek 3D

Ekologiczne materiały do druku 3D wykonane ze źródeł pochodzących z recyklingu są idealnym rozwiązaniem:

szybkie prototypowanie o niskim wpływie na środowisko,
modele architektoniczne i części wizualne,
projekty edukacyjne i informacyjne,
wewnętrzne przyrządy i uchwyty, w których wydajność przy dużych obciążeniach nie jest krytyczna.

Filamenty z recyklingu nie są jednak zalecane w przypadku precyzyjnych lub wysokowydajnych komponentów mechanicznych, zwłaszcza jeśli ich zawartość nie jest ściśle kontrolowana pod względem jakości. Jakość druku może różnić się w zależności od ekspozycji na wilgoć, jednorodności granulatu i zawartości pigmentu, z których wszystkie wpływają na przepływ i wiązanie. W przypadku bardziej wymagających zastosowań, materiały hybrydowe – łączące polimer z recyklingu z wypełniaczami wzmacniającymi – oferują kompromis między zrównoważonym rozwojem a wydajnością.

Czy można przetwarzać nieudane wydruki 3D na nowe filamenty?

Oprócz korzystania z materiałów pochodzących z recyklingu, wielu użytkowników bada również recykling samych wydruków 3D – mielenie nieudanych wydruków lub odpadów pomocniczych w celu ponownego wytłaczania nowego filamentu. Chociaż koncepcja ta jest technicznie wykonalna, wymaga specjalistycznego sprzętu, takiego jak wytłaczarki, rozdrabniacze i suszarki do filamentu, a jakość uzyskanego filamentu w dużym stopniu zależy od kontroli procesu.

Obecnie rozproszony recykling jest wykorzystywany głównie przez makerspace’y, laboratoria badawcze lub instytucje z mandatem zrównoważonego rozwoju. Filament z recyklingu na skalę komercyjną jest generalnie bardziej niezawodną drogą dla codziennych użytkowników poszukujących przyjaznego dla środowiska filamentu 3D bez inwestowania w infrastrukturę.

Podsumowanie: czy filament do druku 3D z recyklingu jest realną opcją materiałową?

Wykorzystanie tworzyw sztucznych pochodzących z recyklingu w druku 3D szybko rośnie – nie jako kompromis, ale jako świadomy wybór projektowy i produkcyjny. Filament do druku 3D z recyklingu oferuje bardziej odpowiedzialny sposób wytwarzania, zwłaszcza w zastosowaniach niekrytycznych, w których estetyka, weryfikacja koncepcji lub prototypowanie objętościowe są głównym celem. Chociaż filamenty z recyklingu mają pewne ograniczenia techniczne, postępy w sortowaniu, filtrowaniu i technologii wytłaczania wypełniają lukę między zrównoważonymi i wysokowydajnymi materiałami. Wraz z rozwojem branży, przyjazny dla środowiska druk 3D stanie się mniej niszowy, a bardziej podstawowym oczekiwaniem w zakresie odpowiedzialnej produkcji.

← Poprzedni

Druk 3D z kompozytów

Następny →

Elastyczny druk 3D

Zobacz także