Рашевский Дмитрий Александрович Rashevski Dmitri Alexandrovich Аспирант Postgraduate student Российский Университет Транспорта (МИИТ) Federal State Institution of Education "Russian University of Transport" 3D-печать переработанным пластиком 3D printing with recycled plastic Аннотация на русском языке: В данной статье обозревается использование переработанного пластика для 3D-печати, изложена технология разных методов печати, отдельно рассмотрена технологии производства плавленого гранулята (FGF), приведены преимущества и недостатки данного метода, выявлено использование в различных областях. Ключевые слова: пластик, 3D-печать, производства плавленого гранулята (FGF) The summary in English: This article reviews the use of recycled plastic for 3D printing, describes the technology of various printing methods, separately examines the technology of fused granulate (FGF) production, shows the advantages and disadvantages of this method, and reveals its use in various fields. Key words: plastic, 3D printing, production of fused granulate (FGF) Принцип работы 3D-принтера, технологии 3D-печати, преимущества и недостатки Трехмерная печать становится ведущей инновацией в сфере дизайна и производства малых серий изделий. Это процесс, при котором физические объекты создаются из 3D-моделей, строящихся слой за слоем, в отличие от традиционного метода печати, где изображение передается на плоскость. Основой для этого метода является послойное наращивание твердой модели. Все 3D-принтеры работают по общему принципу создания объекта из последовательности горизонтальных слоев. Печатающая головка выстраивает слои, постепенно формируя объект, перемещаясь по горизонтали, в то время как платформа для объекта перемещается вертикально. Экструдеры в 3D-печати делятся на две основные категории: основанные на экструзии или распылении материала и те, которые используют синтеринг или склеивание. К первой группе принадлежат принтеры FDM, выдавливающие материал через сопло, и технология PolyJet, где фотополимер распыляется из сопел и твердеет под воздействием УФ-света. Вторая группа включает методы, такие как LENS, где порошок спекается лазером, и LOM, где ламинированные листы вырезаются и склеиваются в трехмерный объект. Каждая технология имеет свои преимущества и недостатки. Например, FDM обеспечивает высокую точность и скорость печати с использованием разнообразных полимеров, но имеет ограничения по точности размеров. PolyJet позволяет многоцветную печать и работу с разными материалами, но требует удаления поддерживающих структур. LENS выделяется высокой прочностью и устойчивостью к температурам, в то время как LOM привлекателен возможностью полноцветной печати и доступностью бумаги как материала. Выбор технологии 3D-печати зависит от множества факторов, включая материал, бюджет и требования к размеру печати. Недавний прогресс в печати из прочных металлов, таких как сталь и титан, расширил возможности 3Dпечати, подчеркивая ее важность в современном производстве. Сегодня специалисты уверены в будущем объемной печати, видя ее применение в самых разных областях. Несмотря на высокую стоимость оборудования и материалов, массовое производство 3D-принтеров постепенно снижает цены, делая технологию доступнее для широкого круга пользователей. [1-2] 3D-печать по технологии производства плавленого гранулята (FGF) Отдельно рассмотрим технологию печати с использованием плавленого гранулята (FGF, Fused Granular Fabrication) представляет собой метод аддитивного производства, в котором для создания трехмерных объектов используются гранулы пластика вместо традиционной нити (филамента). Этот процесс позволяет построить 3D-модель слой за слоем, путем постепенного плавления и нанесения гранул пластика на рабочую платформу. Принцип работы: В основе технологии FGF лежит принцип послойного наращивания объекта. Гранулы пластика загружаются в специальный бункер 3D-принтера, откуда они подаются в печатающую головку. Внутри головки гранулы плавятся и затем экструдируются через сопло на рабочую платформу, формируя объект по заданной 3D-модели. Печатающая головка может двигаться по трём осям (X, Y и Z), что позволяет создавать сложные трехмерные структуры. Преимущества: Стоимость материалов: Использование гранул снижает стоимость печати, так как гранулы обычно дешевле, чем филаменты. Экологичность: Гранулы могут быть получены из переработанных пластиков, что способствует утилизации отходов. Вариативность материалов: Технология позволяет использовать широкий спектр полимеров, включая инженерные и специализированные пластики. Масштабируемость: FGF подходит для создания как мелких, так и крупных изделий благодаря возможности использовать принтеры с большой рабочей зоной. Недостатки: Ограничения по детализации: Размер сопла и гранул может ограничивать точность и детализацию печати по сравнению с другими методами. Необходимость постобработки: Изделия часто требуют дополнительной обработки для удаления остаточных швов и улучшения поверхности. Технические требования: Для работы с определёнными типами гранул могут потребоваться специальные условия плавления и экструзии. Технология FGF находит применение в различных отраслях, включая промышленное производство, медицину, строительство и кулинарию, благодаря своей универсальности и способности адаптироваться к разным материалам и задачам. [3-4] Оптимизация для 3-D печати гранулами Переработанный ПЭТ оптимизирован для 3D-печати гранулятом. Эта технология, также известная как производство плавленого гранулята (FGF), описанная выше, позволяет быстро и экономично аддитивное производство крупноформатных деталей. Приложения для печати напрямую снижают затраты за счет сокращения времени разработки продукта. Это также обеспечивает гибкую конструкцию, которая может помочь снизить материальные затраты. 3D-печать сама по себе является более устойчивым методом производства, поскольку используется только необходимый материал. Делая сам материал более экологичным, так же позволяет перейти производителей производителей к экономике замкнутого цикла. PET, благодаря своим механическим свойствам и широкому диапазону обработки, идеально подходит для структурных применений в самых разных отраслях промышленности, включая пешеходные мосты, плитку для велосипедных или пешеходных туннелей, архитектурные приложения, такие как облицовка или перегородки, внутри и снаружи мебель, небольшие лодки, упаковочные ящики или изготовление инструментов. [5] Литература: [1] Статьи о 3D-принтерах [Электронный ресурс]. URL: http://3dpr.ru/statyi (дата обращения: 19.03.2024). [2] Классификация 3D-принтеров (7 технологий 3D-печати) [Электронный ресурс]. URL: http://geektimes.ru/post/208906/ (дата обращения: 19.03.2024). [3] Текст: непосредственный — https://cvetmir3d.ru/blog/poleznoe/vse-o-novoy-tekhnologii-3d-pechati-fgf URL: (дата обращения: 19.03.2024). [4] Текст: непосредственный — URL: https://blog.iqb.ru/fgf-vs-fff-printing (дата обращения: 19.03.2024). [5] Текст: непосредственный — URL: https://forum.e-plastic.ru/-f4/3dt30546.html (дата обращения: 19.03.2024).
