为什么由回收材料制成的3D打印长丝并不代表着劣质

作者:Additive Manufacturing Stephanie Hendrixson 文章来源:PT塑料网 发布时间:2020-09-16
虽然GreenGate3D的PETG 长丝由回收塑料制成,但质量却没有降低。这家回收厂商在3D打印中找到了新的商机。这一成功案例,为实现更高效的循环生态系统指明了方向。

Rich Silberfeld是Universal Composites公司的总裁,大约20年前,他从他父亲手中接手了这项业务。这家位于美国纽约的公司回收塑料废料,然后将其返回到供应链中。其重点不是回收材料本身,而是购买废弃塑料并在配混机、挤出机和造粒机上进行加工,以将废料转变成原料。

2018年,Silberfeld创办了第二家公司,名为GreenGate3D,目的是进入3D打印市场,为此,GreenGate3D从采用回收PETG生产3D打印长丝开始。

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GreenGate3D提供PETG长丝和粒料,所有这些都由回收塑料制成(图片来自TiffanyC Photography)

将PETG废料转变成3D打印长丝

25年来,Universal Composites公司的运作模式一直是采购废料,加工后再出售给买家。这种业务模式需要建立在双方牢固的关系基础之上(也就是说,Universal Composites公司必须确保其供应商每次交付的废料都质量一致),同时还必须确保其买家会购买其加工的材料。虽然直接向消费者销售产品风险很大,但这有助于原料来源的稳定。

“当我们开始关注其他行业时,我审视我们的供应链并反问自己:我们有什么可以适应新的行业?”Silberfeld介绍说,“我立刻想到了Universal Composites的PETG供应商。实际上,这种材料非常适合3D打印,而我们却把它卖给了其他行业。”

PETG (聚对苯二甲酸乙二醇酯)是一种半透明的耐用聚酯基热塑性塑料,常用于工业片膜以及真空和热成型领域。在3D打印中,这种材料提供了低收缩率、高强度和高光泽度,尤其具有食品安全性。

然而,要从消费后的废弃物中回收PETG却很有挑战性,因为这种材料通常会被粘性的食物和饮料残留物污染,但GreenGate3D收集的却是工业废料,因而减少了许多潜在的清洁和质量控制问题。由于其收集的这种PETG废料直接来自源头,因此品级高且干净,易于被加工成品质优良的3D打印原料。

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PET-G废料来源于片材(左),然后重新被加工成粒料(中)。GreenGate3D的合作伙伴将这种粒料挤出制成长丝并缠绕到线轴上(右)(图片来自GreenGate3D)

“我们用作基础原料的废料是一种高端产品,它的透明度甚至超过了已在3D打印中使用的原生材料。”Silberfeld介绍说,这种废料的质量直接影响到长丝的质量,而早期试用的用户反映说其应用效果良好。

过去两年中,GreenGate3D开发了一系列的PETG长丝,拥有12种不同的颜色并于2020年3月推出了像“safety orange”这样的工业产品。该公司与第三方挤出企业合作,生产这种白色标签的材料,然后通过自己的网站和亚马逊进行销售。再生的粒料也可用作GreenGate3D长丝的原料。

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GreenGate3D的客户PicoSolutions公司采用其PETG粒料3D打印出这张桌子(图片来自PicoSolutions)

3D打印成为可回收利用的市场

虽然清洁的废料来源为GreenGate3D生产出高品质的PETG长丝提供了支撑,但该产品能在市场上取得成功,还离不开Silberfeld的正确判断:3D打印的用户会购买这样的长丝。

特别是随着新冠疫情在美国的蔓延,市场对GreenGate3D 的PETG长丝需求量很大,主要用于3D打印防护面罩的脸盔。“我们以前每天能接到4~5卷的长丝订单,现在我们每天平均能接到25卷的订单,而且许多来电需要的数量更大。”Silberfeld介绍说。

“我们必须知道我们的供应和来源,但我们也必须知道我们要卖给谁。” Silberfeld说道,有一些废料Universal Composites公司不会追求,因为它们很难出售。如果找不到买家,废料就是废料。

这一点同样适用于全球回收生态系统,这个系统不是可持续的,它需要更好的废料解决方案。

GreenGate3D为自己作为一家能够在美国本土将美国产生的废料转变成纤维的美国企业而倍感自豪。虽然这是靠销售拉动的,但其可能带来的影响却是深远的。显然,在使回收利用更接近其物质来源方面,可以找到真正可持续的成功。

如果一个国家的废品能够在其境内得到收集、回收利用和出售,就会显著减少将废料运往海外然后再将其作为原料或产品运回所需的运输量。减少的运输量意味着减少了回收废料的碳足迹,以及缩短了材料从可用产品到可用产品转化的交付时间。

Greengate3D的PETG通过3D打印找到新的生命也有其重大意义。曾经由传统加工产生的工业废料,现在可以采用易于节省材料的方法被制成下一代的轻质部件和产品,从而找到新的生命。

GreenGate3D的3D打印长丝在β测试器上表现良好。现在,Silberfeld 的目标是工业用户,他计划扩大生产规模,增加由回收HIPS、尼龙、柔性TPU和其他回收材料制成的长丝产品线。

“我得先控制好PETG产品线,因为需求已经到来。”他表示。

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