回收SLS 3D打印尼龙废料，重新打印零件，Stratasys选择性红外熔融技术革新

2024年10月19日，南极熊获悉，3D打印领军企业Stratasys开发了选择性吸收熔融（SAF）平台以解决3D打印的材料浪费问题，有望显著改善3D打印的环保性能。



粉末3D打印的浪费问题

在各种3D打印技术中，聚合物粉末床系统因"新粉率"要求而产生大量浪费。未烧结的粉末经过打印循环后，重复使用次数有限。为维持打印质量，通常需要将高达50%的使用过的粉末与新材料混合，剩余部分则被废弃。目前，这种材料浪费已被纳入粉末床打印的经济考量中。然而，考虑到尼龙粉末平均成本为50美元/公斤，大规模使用该技术的企业每年仅因材料浪费就可能产生高达六位数的额外支出。

更令人担忧的是环境影响。生产1公斤尼龙粉末约产生8公斤二氧化碳当量。根据增材制造研究数据，2023年尼龙粉末总出货量为6300公吨，相当于50000公吨二氧化碳当量排放，等同于12000辆汽车每辆行驶10000英里的排放量。鉴于平均25%的材料被浪费，减少经济和环境成本的压力日益凸显。

SAF技术：将废料转化为零件

Stratasys通过SAF平台提出了一个创新解决方案，有望大幅提高废料回收率。该技术利用独特的设计元素和先进的红外（IR）熔融策略，与惠普的多射流熔融（MJF）工艺有所不同，SAF技术克服了粉末多次打印循环后分子结构变化带来的挑战。其关键在于采用单向打印架，确保打印床上每个位置经历相同的涂层、加热和冷却时间间隔，从而实现一致的热输入和均匀收缩。这种对热环境更高程度的控制使SAF能够有效整合其他技术无法利用的废弃尼龙粉末。


△ 一个使用Stratasys的SAF 3D打印技术制造的部件

更环保、更经济的3D打印

实践中，SAF平台为用户带来两大优势：首先，SAF系统用户将减少材料浪费，从而降低整体材料成本。SAF系统可以重新利用其他粉末床技术的废弃粉末，为寻求最小化环境足迹同时保持生产效率的企业提供理想解决方案。

西班牙的Wehl Green等多家试点客户已经使用激光烧结打印机回收的废弃聚合物粉末生产零件和工具，并对打印零件的表面光洁度和机械性能给予积极评价。基于这些反馈，Stratasys有信心SAF系统及废粉打印升级功能将在市场中占据独特地位。

Stratasys内部已经进行这个项目多年。随着增材制造行业调查显示可持续性日益成为3D打印用户的高优先级问题，公司决定在2024年法兰克福国际精密铸造及3D打印展览会（Formnext 2024）上正式推出废弃PA12粉末重新打印的功能。这一创新不仅有望大幅降低3D打印的环境影响，还将为企业带来显著的经济效益，标志着3D打印技术向更可持续发展迈出了重要一步。