La Gigabot X es una impresora 3D industrial de código abierto que utiliza la fabricación de partículas fundidas (FPF) para tomar residuos plásticos triturados y crear elementos grandes como tablas de patinetas o raquetas de nieve. Crédito:Nathan Shaiyen / Michigan Tech
Remos de kayak, raquetas de nieve, patinetas. Los artículos deportivos al aire libre solían ser un mercado difícil para que la impresión 3D se abriera paso, pero la fabricación de partículas fundidas (FPF) puede cambiar eso.
Un equipo dirigido por ingenieros de la Universidad Tecnológica de Michigan y re:3-D, Inc. desarrolló y probó el Gigabot X, una impresora industrial FPF 3-D de código abierto, que puede usar partículas de plástico de desecho y reformarlas en grandes, impresiones fuertes. Debido a los desafíos únicos que presentan los artículos deportivos:tamaño, durabilidad, especificidad:el equipo eligió varios artículos inspirados en la Península Superior.
En su nuevo periódico, publicado en Fabricación aditiva , el equipo explica lo fabulosos que son los laboratorios, que son prototipos y talleres técnicos que permiten la fabricación digital personal, y otros centros de impresión 3-D como makerpaces, las bibliotecas públicas o las escuelas pueden mantenerse económicamente mientras imprimen productos respetuosos con el medio ambiente utilizando FPF. En algunos casos, el retorno de la inversión para un Gigabot X alcanzó más de 1, 000 por ciento para uso de alta capacidad combinado con materia prima reciclable.
"Este no es un dispositivo para hacer juguetes para sus hijos; es una máquina industrial destinada a hacer realidad, grande, productos de alto rendimiento. Con más de 1, 000 Fab Labs en todo el mundo se difunden rápidamente y se transforman en 'laboratorios fabulosos ecológicos', el Gigabot X podría ser una herramienta útil para agregar a sus servicios, así como a otros espacios de creación, "dijo Joshua Pearce, Richard Witte Catedrático de Ciencia e Ingeniería de Materiales y profesor en el Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática. "Por supuesto, para nuestras pruebas queríamos utilizar plástico reciclado ".
La materia prima reciclable toma plástico que de otro modo se habría desperdiciado y lo convierte en productos impresos en 3D mediante la fabricación de partículas fundidas (FPF). Las impresiones grandes, como las patinetas, son complicadas para configuraciones de impresión 3D más pequeñas, pero el Gigabot X los produce en horas. Crédito:Nathan Shaiyen / Michigan Tech
Ese es un sello distintivo del Gigabot X:el año pasado, un estudio colaborativo de Michigan Tech y re:3-D mostró que podría usarse con una amplia gama de plásticos extraídos del flujo de desechos para vivir en una nueva vida productiva. El sistema se basa en un diseño previo del MOST Lab, el robot de reciclaje, que produce filamento de plástico de desecho para impresoras 3D. El equipo de Pearce ha buscado en profundidad mejores formas de clasificar, tamice y clasifique el plástico para mejorar su capacidad de impresión en 3-D. Derretir y extruir, sin embargo, debilita el plástico, puede soportar cinco ciclos antes de que se vea comprometido mecánicamente. Lo nuevo de Gigabot X es el proceso llamado fabricación de partículas fusionadas (FPF) o fabricación granular fusionada (FGF) que omite el paso de hacer filamento antes de la impresión en 3D y ahorra en un ciclo de fusión. Básicamente, imprime directamente a partir de residuos triturados. El tamaño y la versatilidad del Gigabot X para usar cualquier material, incluidos los desechos, se reflejan en la economía de la máquina.
Si bien no es barato para los estándares domésticos, el Gigabot X cuesta alrededor de $ 18, 500:la inversión inicial tiene un mayor rendimiento potencial. El equipo utilizó tres casos de estudio:una tabla de skate, remo de kayak de doble hoja, tanto para niños como para adultos, montado en un tubo de aluminio, y raquetas de nieve.
Usando sus impresiones de artículos deportivos, Pearce y su equipo compararon los costos de las opciones de gama baja y alta para productos disponibles comercialmente, impresiones con filamento comercial, estampas con pellets comerciales y estampas con plástico reciclado. Los ejecutaron en cuatro escenarios de capacidad:impresión continua, un nuevo comienzo por día, dos nuevos inicios por día e impresión una vez por semana. La paleta de kayak impresa, que fue el más complicado de producir y comparar debido a la tubería de metal, era económicamente comparable a la paleta menos costosa disponible en el mercado. Las patinetas y las raquetas de nieve eran fáciles de producir y tenían un costo significativamente menor que los productos comerciales. La impresión FPF superó la economía de incluso las cubiertas más baratas que utilizan gránulos comerciales y redujo el costo al utilizar plástico de desecho. A lo largo de su vida, si se opera incluso solo una vez al día, el Gigabot X podría producir millones de dólares en productos deportivos.
"Una vez que se solucionan los costos de capital, que a menudo puede durar menos de un año, Las máquinas FPF o FGF tienen un enorme potencial de rentabilidad. Económicamente, tienen absolutamente sentido, ", dijo Pearce." La conclusión es que los Gigabot X se pagan por sí mismos con una carga razonable y proporcionan retornos de inversión de dos o tres dígitos en la mayoría de los escenarios. Esencialmente, si lo usa más de una vez a la semana, está ganando dinero fácilmente ".
Para los laboratorios ecológicos, así como para la floreciente escena maker space en todo el mundo, el Gigabot X presenta un personalizable, fuente abierta, opción divertida y respetuosa con el medio ambiente para ayudar a mantener su centro de impresión 3-D.
