减少、再利用和回收 3D 打印塑料丝的方法

塑料对地球造成了严重的污染，3D打印制造商必须尽自己的一份力量提供帮助。 塑料垃圾不断进入垃圾填埋场和水体，构成重大的生态挑战，可能会使地球陷入困境。每年，数以千计的海洋生物死于塑料污染，而数百万人则面临着摄入塑料的风险。

广泛使用塑料的3D打印也助长了塑料危机。在英国，Filamentative 报告称“10% 的 3D 打印成为浪费”。当应用于大型 3D 打印集团时，这是一个很大的数目。

这就是许多 3D 打印爱好者诉诸绿色 3D 打印的原因，这涉及减少、重复使用和回收来自失败打印的多余塑料。如果数字雕塑家想要控制这种造成污染的材料，他们需要了解如何充分利用他们的材料，据称这种材料需要 10 到 1000 年才能分解。

在本文中，我们将介绍一些减少、再利用和回收 3D 打印废物的策略，包括一些废物回收设置。

减少 3D 打印机的浪费

解决塑料危机的第一步是尽量减少使用量。 在我们开始打印之前，有几种方法可以做到这一点。

1、支撑

一种推荐的方法是在设计模型时消除对支撑的需求。 带有悬垂的设计需要支撑，因此，您可以设计使用更多拱门的模型，而不是在打印中使用 90 度角。 更少的支撑材料意味着更少的塑料浪费。

2、支撑和填充

切片设置是另一个可以减少耗材使用的重要方法。如果您的模型允许，一个更加生态的解决方案是设置边缘加固而不是底垫加固。边缘不是打印对象下方的一整套层，而是在对象周围形成一个单一的层，从而减少材料消耗。

边缘提供一定程度的附着力，特别适合与构建板接触不足的问题模型。根据型号的不同，可以尝试增加线数或边缘宽度，这将提供更多的表面接触，同时保持更可持续的打印方法。

打印床粘合剂也可以提供帮助。

当然，减少填充也将减少材料消耗，但不可能完全消除它。如果您从头开始建模，请考虑制作多部分打印，其中较高的填充仅用于需要强度的部分。

使用如图所示的墙钩，螺丝孔将以 100% 的填充量打印，而其余的应该是安全的，大约 40%。整个模型的设计和定向也可以在没有支撑或床粘附助手的情况下进行打印。

3、构建平台的布置

打印前要考虑的最后一件事是一次在构建板上放置多少个打印件。 将打印件分成更小的组件是一种很好的做法，这样在打印失败的情况下可以浪费更少的材料。 如果在打印数小时后出现打印失败，这也可以节省大量时间。

如果一个设计特别大并且是一体的，可以通过添加标签和相应的连接部件来拆分它。 将组件分布在多个打印件上可以节省塑料、时间和成本。

这可能不适用于所有打印件， 然而，在设计时记住打印或制造设计的生态影响仍然是一个很好的做法。

4、购买再生丝材

使用再生丝打印也是减少塑料消耗的好方法。 如今，消费者有大量的再生丝可供选择，而且价格也很实惠。 由于制造商努力确保原材料的质量，再生丝材的质量与普通丝材相差无几或更好。

除了 PLA 和 ABS 之外，可在各种常见和新型材料中找到再生材料。 例如，Reflow 提供许多独特颜色的再生 PETG。 然后是 Printerior，它也有各种不同颜色的材料。 客户甚至可以将他们的 3D 打印废料发送给公司，并获得用于购买新材料的积分。

5、再利用 3D 打印废料

如果购买再生丝材无法吸引你，另一个不错的选择就是自己动手！回收旧模型是一项有益的练习。这个过程有几个步骤，如果大规模进行，它可以成为一项非常经济的活动。

可以想象，您需要专门的设备来回收 3D 打印废料。有一些商业上可用的方法，但也有一些 DIY 解决方案。无论您选择哪条路线，都会发现一个很棒的耗材回收社区可以提供帮助。

6、创建回收的丝材

在回收自己的丝材时，有两个主要部分：切碎和挤出。为了使熔化的丝材具有一致的厚度和粘度，输入的塑料必须具有相同的材料特性，并且碎片必须具有相同的尺寸。

在挤出过程中，塑料通过一个热端熔化，然后被推过一定直径的喷嘴。常见的喷嘴直径为 1.75 毫米和 3.00毫米，与两种常见的丝材直径相匹配。熔化的塑料凝固后，必须绕线。将丝材放在线轴上的过程相当重要，因为它会影响丝材直径的一致性。卷线器必须以稳定的速度拉动，以免在卷绕的时候拉长丝材。

回收机

正如我们刚才提到的，生产再生长丝需要专门的设备：挤出机、切碎机，理想情况下是绕线机。 在以下小节中，我们将推荐一些选项来帮助您开始回收旧的 3D 打印件。

1、碎纸机

切碎是整个过程中非常重要的一部分。 虽然自制碎纸机就足够了，但重要的是它在产生的骨料大小方面保持一致。 购买碎纸机的成本很高，但它也可能是获得更好结果的良好选择。 或者，您可以选择构建一个 DIY 碎纸机，这同样是一项很好的投资。

Filabot 提供了一种碎纸机，可以将更大的 3D 打印机废料变成可处理的碎纸。 虽然碎纸机的成本确实很高，但它可能是一项值得的投资，以防止以后出现系统堵塞。
手摇碎纸机， Stefan 制作了一段视频，详细介绍了如何在家中制作真正实惠的小型 DIY 碎纸机。 他修改了 Precious Plastic 套件以满足他的切碎需求。

2、挤出机

您需要一台高质量的挤出机来保持直径和形状的一致。这可以确保出色的打印质量。有很多购买的选择，也可以DIY。以下是一些需要考虑的因素：

Filabot EX2：EX2 是业内值得信赖的优质长丝挤出机。机器的价格约为 2,750 美元，可以很好地控制丝材的挤出，并提供比某些 DIY 选项更友好的用户界面。该行业的许多专家使用了 Filabot 产品，这为他们赢得了良好的声誉，并在他们的产品周围建立了强大的共同体。

Recyclebot：这个 RepRap 项目是一个开源 3D 打印长丝挤出机和卷线器。它们提供的解决方案可以根据您的预算和需求进行修改，让您能够经济地扩大和缩小规模。他们还共享一份材料清单，以及许多社区知识。

Noztek Pro：Noztek 提供了一个庞大的挤出机阵容，每台都迎合不同的预算，并允许比以往更多地使用回收技术。 Noztek Pro 标准型号能够在两小时内生产 1 公斤长丝，可以挤出熔点高达 300 °C 的材料，同时保持一致的直径。

3、完整的设备

完整的设备是一次性进入回收世界的绝佳选择。 购买完整的设备可能是一项更重要的前期投资，但它也消除了设备和微调过程中许多部分的猜测。 不仅所有组件都已采购并准备就绪，而且围绕这些产品还有大量社区。

通常，这些机器具有制造高质量丝材所需的所有组件。

塑料被挤出后，即将生产的需要足够的时间和空间来冷却，然后才能绕线。 仅仅添加风扇是不够的，因此这些机器虽然很紧凑，但通常会产生直径和形状不一致的细丝，从而产生质量差的打印件。

以下是一些值得一试的完整设备：

Filabot：Filabot 的完整回收设备将帮助您将旧打印件转化为新的丝材，中间可能会产生一些麻烦。 系统包括一个切碎机和挤出机，以及一个用于冷却长丝的空气通道、一个绕线器和一个造粒机，以便在需要时将长丝转回塑料颗粒。

Precious Plastic：这家具有生态意识的公司为整个丝材回收过程提供了许多资源。 他们的产品本质上是开源的，设计用于任何规模，允许工业生产一直到个别用例。

使用塑料废物回收服务

有时，投入更多的时间和金钱可能是行不通的，但您仍然可以通过使用回收服务来支持 3D 打印社区中更环保的举措。 例如，Printerior 允许您将废塑料运送给他们或丢弃在他们的众多投递箱之一中，您将获得购买回收丝材的折扣。

Precious Plastic 将塑料收集视为回收过程中不可或缺的一部分，他们为有兴趣创建收集点的个人和组织提供资源。

如果制作自己的再生丝材可能比想像的要困难的多，请尝试回收旧打印件！