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  • Impressão industrial 3-D para andar de skate

    A Gigabot X é uma impressora 3D industrial de código aberto que usa a fabricação de partículas fundidas (FPF) para pegar resíduos de plástico triturados e criar itens grandes como decks de skate ou sapatos de neve. Crédito:Nathan Shaiyen / Michigan Tech

    Remos de caiaque, sapatos de neve, skates. Artigos esportivos ao ar livre costumavam ser um mercado difícil para a impressão 3D entrar, mas a fabricação de partículas fundidas (FPF) pode mudar isso.

    Uma equipe liderada por engenheiros da Michigan Technological University e re:3-D, Inc. desenvolveu e testou o Gigabot X, uma impressora FPF 3-D industrial de código aberto, que pode usar partículas de resíduos de plástico e transformá-las em grandes, impressões fortes. Por causa dos desafios únicos apresentados por artigos esportivos - tamanho, durabilidade, especificidade - a equipe escolheu vários itens inspirados na Península Superior.

    Em seu novo jornal, publicado em Fabricação Aditiva , a equipe descreve como os laboratórios de fábrica, que são workshops técnicos e de prototipagem que permitem a fabricação digital pessoal, e outros centros de impressão 3-D como makerspaces, bibliotecas públicas ou escolas podem se sustentar economicamente enquanto imprimem produtos ecologicamente corretos usando FPF. Em alguns casos, o retorno do investimento para um Gigabot X atingiu acima de 1, 000 por cento para uso de alta capacidade combinado com matéria-prima reciclável.

    "Este não é um gadget para fazer brinquedos para seus filhos; esta é uma máquina industrial feita para tornar real, ampla, produtos de alto desempenho. Com bem mais de 1, 000 Fab Labs em todo o mundo se espalhando rapidamente e se transformando em 'laboratórios de fabricação verdes' ecologicamente corretos, o Gigabot X pode ser uma ferramenta útil para adicionar aos seus serviços, bem como a outros makerpaces, "disse Joshua Pearce, Richard Witte Professor dotado de Ciência e Engenharia de Materiais e professor do Departamento de Engenharia Elétrica e de Computação. "Claro, para nossos testes, queríamos usar plástico reciclado. "

    A matéria-prima reciclável pega o plástico que de outra forma seria desperdiçado e o transforma em produtos impressos em 3D usando a fabricação de partículas fundidas (FPF). Impressões grandes, como skates, são complicadas para configurações de impressão 3D menores, mas o Gigabot X os produz em horas. Crédito:Nathan Shaiyen / Michigan Tech

    Essa é uma marca registrada do Gigabot X - no ano passado, um estudo colaborativo da Michigan Tech and re:3-D mostrou que ele poderia ser usado com uma ampla variedade de plásticos retirados do fluxo de resíduos para viver em uma nova vida produtiva. O sistema é baseado em um projeto anterior do Laboratório MOST, o Recyclebot, que faz resíduos de filamentos de plástico para impressoras 3-D. A equipe de Pearce analisou profundamente as melhores maneiras de classificar, peneire e classifique o plástico para melhorar sua capacidade de impressão 3-D. Derretimento e extrusão, Contudo, enfraquece o plástico, ele pode resistir a cinco ciclos antes de ser mecanicamente comprometido. O que há de novo no Gigabot X é o processo chamado fabricação de partículas fundidas (FPF) ou fabricação granular fundida (FGF) que ignora a etapa de fabricação do filamento antes da impressão 3-D e economiza em um ciclo de fusão. Basicamente, ele imprime diretamente de resíduos triturados. O tamanho e a versatilidade do Gigabot X para usar qualquer material incluindo resíduos se refletem na economia da máquina.

    Embora não seja barato para os padrões domésticos, o Gigabot X custa cerca de US $ 18, 500 - o investimento inicial tem maior retorno potencial. A equipe usou três estudos de caso:um deck de skate, remo de caiaque de lâmina dupla - tanto para crianças quanto para adultos encaixadas em um tubo de alumínio - e raquetes de neve.

    Usando as impressões de artigos esportivos, Pearce e sua equipe compararam os custos de opções de gama baixa e alta para produtos disponíveis comercialmente, impressões com filamento comercial, impressões com pelotas comerciais e impressões com plástico reciclado. Eles os executaram em quatro cenários de capacidade:impressão contínua, um novo começo por dia, duas novas partidas por dia e impressão uma vez por semana. O remo de caiaque impresso, qual foi o mais complicado de produzir e comparar por causa do tubo de metal, era financeiramente comparável ao remo mais barato disponível no mercado. Skates e sapatos de neve eram fáceis de produzir e significativamente mais baratos do que produtos comerciais. A impressão FPF superou a economia até mesmo dos decks mais baratos usando pellets comerciais e caiu no custo usando plástico residual. Ao longo de sua vida, se operado apenas uma vez por dia, o Gigabot X poderia produzir milhões de dólares em produtos esportivos.

    "Uma vez que os custos de capital são cuidados, que geralmente pode ser menos de um ano, As máquinas FPF ou FGF têm um enorme potencial de lucro. Economicamente, eles absolutamente fazem sentido, "disse Pearce." O resultado final é que os Gigabot Xs se pagam sob uma carga razoável e fornecem retornos de dois ou três dígitos sobre o investimento na maioria dos cenários. Essencialmente, se você o usa mais de uma vez por semana, está ganhando dinheiro com facilidade. "

    Para laboratórios de fabricação ecológica, bem como para o cenário crescente do makerspace em todo o mundo, o Gigabot X apresenta um personalizável, Código aberto, opção ambientalmente amigável e divertida para ajudar a manter seu centro de impressão 3-D.


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