意大利设计师3D打印咖啡粉废渣和粘土复合材料

南极熊3D打印网报道

    3D打印已经存在不不短的时间了，在我们看来最有趣的材料还是粘土。粘土打印的吸引力，是其可以使用不同材料打印出砖、陶瓷、塑像，还有大规模的建设作品等物品的潜力。意大利设计师兼工程师Francesco Pacelli最近使用了咖啡粉和粘土的混合物成功地完成了打印。

    Pacelli从米兰理工大学毕业。米兰理工大学是意大利规模最大的科技大学，在去年提供产品设计和材料工程的教育课程。据南极熊3D打印网了解，在2013年11月，Pacelli和他的教授Marinella Levi和其他的同事在大学内开设了一个名为+LAB的研究室，进行3D打印的学术研究。
    Pacelli的研究主要专注于陶瓷。“我认为这是很有趣的材料，因为低成本3D打印机可以成为工匠们的一项很有用的工具，用于不用模具实现复杂的外形。”Pacelli说。
    在过去几周，Pacelli加入了一个项目“Ceramic Futures: from Poetry to Science Fiction（陶瓷的未来：从诗歌到科幻小说）”，第一个完全投入到陶瓷的社交项目。Ceramic Futures包含了4所设计学校（分别是Accademia di Belle Arti di Bologna、école nationale supérieure des Arts Décoratifs (EnsAD)、ELISAVA和Politecnico di Milano (PoliMi)）的参与。项目的主题是不久后的未来，陶瓷世界基于：爱、寝、行、食四个主题前往的潜在新方向。它们两天之前宣布了结果，而Pacelli就是其中一名赢家。

    Pacelli的作品成为“Hoop（环）”。他的想法是使用回收的食物废渣和陶瓷材料，3D打印出食物相关的干燥、储存和烹饪工具。

    “我的作品的目标是探讨食物的未来图景（以及与这个主题相关的陶瓷的潜在角色）。我决定设计出一系列的定制3D打印砖和模块，通过使用粘土基础的材料结合回收的食物废渣以实现出复杂的结构。”Pacelli称。

    “我利用材料进行了几个实验，结合粘土粉和咖啡粉、水果干皮、蔬菜干、纸质食品包装等食物废渣，从而获得不同的成分和性能的材料。现在我可以3D打印咖啡粉/粘土基础的材料了，因为咖啡谷（粉状）可以通过注射器的喷嘴而不会阻塞。

    实验的结果非常有趣，因为可利用基于食物废渣材料以获得比传统粘土更好、更精确的沉积物。“我用咖啡/粘土材料比单纯使用粘土，可以获得一种更精确的沉积物，因为咖啡使材料可以形成更粘着和更连续的层，更少地被喷嘴的通路影响。”Pacelli说，“我想这是与咖啡谷粉末通过4mm喷嘴时的原子堆积相关。”他用来做实验的3D打印机是拥有注射器挤出机的PowerWasp Evo。

    另一项重要的结果与烧制相关。当打印过程完成的时候，他将物体暴露在阳光之下，或是在当地的陶瓷实验室中置于1050°C的陶瓷窑炉中烧制9个小时。在这种高温度系，有机成分（咖啡粉）会被烧坏，粘土会硬化。最终的烧制材料会变得非常的轻质和易渗透。“这对于某些需要轻质和热阻的应用来说是非常有趣的。”Pacelli说，“我对这个结果感到非常高兴，我将会继续用更多的材料和更大的结构进行实验。”
    这种方法可以用于某些与食物储存和烹饪相关、有着复杂结构的定制工具的制造。“朝着这个方向，材料和最终的工具将会创造出一种循环的过程，让食物废渣可以以可持续的方式再次利用，成为制造过程的一部分。”Pacelli说。

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