在《华尔街日报》一篇新论文可持续性探讨了3 d打印尼龙复合材料的回收,目的是改善加法制造行业的可持续性。阿联酋大学的科学家进行的研究已经在阿拉伯联合酋长国。
研究:特征和可持续发展潜力的回收3 d打印尼龙复合废弃物。图片来源:华金Corbalan P / Shutterstock.com
塑料和复合聚合物废物的规模
据报道,到2050年可能会有比鱼更海洋塑料垃圾。关键的问题浪费大量的聚合物和复合材料进入自然环境有结晶作用在工业和政府限制造成的生态破坏。欧洲杯足球竞彩
材料制备过程的示意图。图片来源:马兹鲁伊,N et al .,可持续性
美国国家地理学会估计,目前有5.25万亿个塑料碎片残骸的海洋,大小从完整的产品塑料微粒碎片。塑料微粒是一个特殊的问题,因为他们可以被海洋生物进入食物链,对人类和动物的健康造成损害。塑料垃圾被发现从表面到海洋的深处。
3 d打印技术和浪费材料欧洲杯足球竞彩
加法制造领域提供创新的解决方案为众多行业由于设计3 d打印技术的自由和成本效益。3 d打印技术的特点之一是减少废料相比,传统的制造技术。欧洲杯足球竞彩从原材料产品是一层一层地建造。欧洲杯足球竞彩
同时浪费是显著降低在3 d印刷,还有关键问题浪费在影响其整体可持续发展的产业。产品,特别是复合纤维是由商业熔融沉积成型技术,是一个额外的塑料垃圾来源复杂环境修复工作。
废物可以生成加法制造过程中由于诸如长丝质量差,硬件故障,打印切割错误,附着力问题床。回收废料可以是一个复杂的过程,例欧洲杯足球竞彩如在复合材料中加入玻璃纤维和碳纤维生产过程产生的有毒重金属。
拉力试验机。图片来源:马兹鲁伊,N et al .,可持续性
最近的研究集中在结合不同的合成纤维和聚合物增强复合材料的性质由3 d印刷方法,如碳纤维、玻璃纤维、尼龙纤维。具体材料的挑战与每个强化纤维,与研究人员观察到不同的影响最终产品属性。
挑战维质量控制和材料特性的一致性导致问题3 d打印的聚合物复合材料废弃物的回收利用。然而,回收一些废料是可能的但有限。欧洲杯足球竞彩将碳纤维的材料,可以回收30%欧洲杯足球竞彩的浪费。原型零件用FDM技术可以回收和重复使用。
研究
认识到内在困难参与制造3 d打印的聚合物复合材料和可回收性和可重用性的过程中产生的废料的处理,作者产生了再生混合复合聚合物。欧洲杯足球竞彩
研究人员混合3 d打印的复合废弃物,碳纤维增强尼龙和玻璃纤维增强尼龙。这种方法产生的可回收复合张CFGF /尼龙材料。欧洲杯足球竞彩3 d打印浪费细丝被使用,提高这些材料的循环提供了一个解决方案。欧洲杯足球竞彩复合材料是利用不同的混合成分。
生产复合表,作者使用了一个过程,结合压缩模塑法和双挤出机的机器。产生的热机械性能的复合表进行评估。机械性能等复合材料的弹性模量、韧性、抗拉强度和延性进行了评估。欧洲杯足球竞彩红外光谱和热重分析研究中使用。
研究结果
本文展示了回收3 d印刷废料是否适合制造新的功能性产品。欧洲杯足球竞彩综合分析表合并不同混合的碳纤维,玻璃纤维,尼龙纤维增强材料显示每个材料的几个重要性质。欧洲杯足球竞彩
比较复合材料的韧性。图片来源:马兹鲁伊,N et al .,可持续性
最高的韧性和延展性观察纯玻璃纤维/ nylon-reinforced聚合物复合材料。虽然这是最高的观测结果,作者还透露,添加20% wt尼龙碳纤维/玻璃纤维/尼龙复合材料提高了抗拉强度。玻璃纤维/尼龙增加50 - 60 wt %改进的弹性模量,但在wt它下降80%。
热分析表明纯碳纤维/尼龙复合材料具有降解温度升高而纯玻璃纤维/尼龙复合材料。此外,将玻璃纤维/尼龙复合材料的降解温度降低。
总之
再循环能力的3 d印刷废料行业目前是一个重要的研究领域。欧洲杯足球竞彩能够回收和重用聚合物和复合材料将提高加法制造的可持续性和循环,因此,众多的行业越来越多地采用3 d印刷方法。欧洲杯足球竞彩
纸背后的团队表示,他们的研究结果可用于研究回收许多3 d印刷灯丝浪费,为未来的研究提供一些创新的机会。
进一步的阅读
马兹鲁伊。N et al。(2022)特征和可持续发展潜力的回收3 d打印尼龙复合废弃物可持续性14(17)10458[网络]mdpi.com。可以在:https://www.mdpi.com/2071-1050/14/17/10458
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