3D-Recycling-Filament als Chance zur Abfallverwertung

23. 4 .2020, Tým Cyrklu

Die 3D-Druckindustrie ist aufgrund ihrer Geschwindigkeit und Wachstumsfähigkeit eines der interessantesten Segmente. Im Jahr 2018 hatte der Markt einen Wert von 10 Milliarden US-Dollar, und im Jahr 2024 wird ein Anstieg auf 35 Milliarden US-Dollar prognostiziert. Europa ist nach Nordamerika der Kontinent, der den größten Anteil an diesem Geschäft hat. Der 3D-Druck wird in vielen Branchen eingesetzt, vom Militär über die Medizin und Energie bis hin zum Bauwesen. Wir haben uns daher entschlossen, Ihnen die Verwendung von Abfällen und Recyclaten im 3D-Druck vorzustellen.

Recyceltes Filament für den 3D-Druck


Druckmaterialien können je nach Herkunft des Rohmaterials in Primär- und Sekundärmaterialien (sogenannte Recyclingmaterialien) unterteilt werden. Wir haben zwei Drucker zu recycelten Filamenten befragt, einen kleinen Haushaltsdrucker, Ondřej Čehovský, und Kateřina Nováková von Pet Mat, die auf dem Gebiet der recycelten Filamente und ihrer Verwendung im 3D-Druck für den Bau forschen.

Wir haben die Vor- und Nachteile der beiden oben genannten Drucker für recycelte Filamente kombiniert. Ondřej Čehovský fügt hinzu: „Wir können Druckerfilamente nicht nur nach der Herkunft des Rohmaterials unterteilen. Die Idee des 3D-Drucks basiert unter anderem auf der Tatsache, dass Sie eine Vielzahl unterschiedlicher Materialien mit völlig unterschiedlichen Eigenschaften verwenden können. Einige sind zum Recycling geeignet, andere nicht. Es ist notwendig zu berücksichtigen, dass PET dank der Möglichkeit des Recyclings geeignet erscheint, aber Sie müssen es trocken halten, trocknen. Die Drucktemperatur und der Energieverbrauch sind viel höher als beispielsweise bei der genannten PLA. “

Kateřina Nováková fügt den ästhetischen Vorteilen von recyceltem PET-Material Folgendes hinzu: "Recyceltes PET-Material ist ein sehr schönes Material, es sieht außen aus wie Glas, es reflektiert in der Sonne und es ist nachts transparent und kann beleuchtet werden." Dies kann bei Verwendung ein großer Vorteil oder eine begehrte Funktion sein.

Pet Mat erforscht auch recycelte Filamente. "Eine der größten Herausforderungen bei der Verwendung von recyceltem Material ist die thermische Instabilität und die hohe Entflammbarkeit. Bei PET wissen wir bereits, dass die Eigenschaften des endgültigen Druckprodukts denen eines klaren PET-Produkts sehr ähnlich sein werden. Glykol, das PET zugesetzt wird, um es zu verbessern Druckeigenschaften. Es scheint notwendig zu sein, es auch dem recycelten Material hinzuzufügen. Wir haben bestätigt, dass es möglich ist, 100% recyceltes Material zu drucken, aber mit der Zugabe von Glykol ist es viel benutzerfreundlicher “, fügt Nováková aus ihrer Erfahrung hinzu.

Recyceltes Druckmaterial ist möglicherweise nicht von primärem zu unterscheiden

Obwohl recycelte Materialien ihre Vor- und Nachteile haben, müssen recycelte Filamente nicht hinter den primären zurückbleiben. Wie oben erwähnt, muss ihre Verwendung für bestimmte Situationen berücksichtigt werden. Forschung, die das recycelte Filament eine Meile weiter bringen und ihm helfen kann, den Schritt mit dem primären Filament zu vergleichen, kann ebenfalls erheblich helfen.

Nováková sagt: „Die Reinheit des Materials wurde in zwei Jahren Forschung so verfeinert, dass es überhaupt kein Problem darstellt und das Material nicht von dem nicht recycelten Material zu unterscheiden ist. Im Gegenteil, man ist überrascht von seiner Ästhetik und Transluzenz. "

Abfälle aus dem 3D-Druck sind gesegnet

Beim häuslichen und industriellen 3D-Druck entsteht eine große Menge Abfall. Die nachfolgende Lösung hängt von der Art des Materials ab. Beispielsweise können ABS- und PET-Material normalerweise in gelbe Behälter geworfen werden und dann als Brennstoff in Zementwerke gelangen. PLA-Material, das nicht wie Kunststoff recycelt werden kann, ist problematisch, und viele Drucker, insbesondere umweltbewusste Drucker, haben Schwierigkeiten, es zu entsorgen.

Natürlich können Abfälle recycelt werden. Wie Čehovský jedoch hinzufügt: "Es ist möglich, Geräte für die heimische Produktion direkt zu kaufen, aber die Qualität und der Kaufpreis werden niemals mit den Produktionslinien übereinstimmen, die effizient Kilometer neuen Filaments pro Tag produzieren." Aufgrund des hohen Kaufpreises von Recyclingmaschinen ist es für Heimdrucker fast unmöglich, neben der erforderlichen Qualität auch Material zu recyceln.

Bioabfall im 3D-Druck

Beim Drucken können verschiedene Waren verwendet werden, aus denen Druckmaterial hergestellt und geliefert werden kann. Wie bereits erwähnt, geht es mehr um die Bearbeitung und das Recycling in loser Schüttung. Kateřina Nováková fügt jedoch hinzu, dass sie bei Pet Mat jetzt mit Filament PM bei der Entwicklung von recyceltem Filament aus Zuckerrübenverarbeitungsrückständen zusammenarbeiten. Beispielsweise wird PLA-Materialien üblicherweise Altholz zugesetzt. Weniger gebräuchliche Materialien für die Filamentherstellung können beispielsweise Kaffeesatz oder Orangenschale aus der Saftherstellung oder Abfälle aus der Brauproduktion sein.

Biofilamentabfälle sind noch kein alltäglicher Bestandteil des 3D-Drucklebens, bieten jedoch aufgrund des folglich größeren Recyclingpotenzials als aktuelle Materialien ein großes Potenzial. Für produzierende Unternehmen könnte diese Methode auch ein weiterer Raum für die Verarbeitung von Abfallstoffen sein, für den sie keine Verwendung mehr finden können.

‐ Tým Cyrklu

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