Uma equipe liderada por engenheiros da Michigan Technological University e re: 3D, Inc. desenvolveu e testou o Gigabot X, uma impressora 3D FPF industrial de código aberto, que pode usar resíduos de partículas de plástico e transformá-las em impressões grandes e fortes. Por causa dos desafios únicos apresentados pelos artigos esportivos - tamanho, durabilidade, especificidade - a equipe escolheu vários itens inspirados na Península Superior.
Em seu novo artigo, publicado na Additive Manufacturing , a equipe explica como os laboratórios de fabulosas, que são protótipos e workshops técnicos que permitem fabricação digital pessoal, e outros centros de impressão 3D como espaços de fabricantes, bibliotecas públicas ou escolas podem se sustentar economicamente enquanto imprimem produtos usando FPF. Em alguns casos, o retorno do investimento para um Gigabot X alcançou acima de 1.000% para uso de alta capacidade emparelhado com matéria-prima reciclável.
"Este não é um gadget para fazer brinquedos para os seus filhos; é uma máquina industrial destinada a fabricar produtos reais, grandes e de alto desempenho. Com mais de 1.000 Fab Labs espalhados pelo mundo e se transformando em" laboratórios verdes fabulosos "ecologicamente corretos O Gigabot X pode ser uma ferramenta útil para adicionar aos seus serviços, bem como outros espaços de trabalho ", disse Joshua Pearce, Richard Witte Professor de Ciência e Engenharia de Materiais e professor do Departamento de Engenharia Elétrica e de Computação. "É claro que, para nossos testes, queríamos usar plástico reciclado".
Essa é uma característica do Gigabot X - no ano passado, um estudo colaborativo da Michigan Tech e re: 3D mostrou que ele poderia ser usado com uma ampla gama de plásticos retirados do fluxo de resíduos para viver em uma nova vida produtiva. O sistema é baseado em um projeto anterior do MOST Lab, o recyclebot, que produz resíduos de filamentos de plástico para impressoras 3D. A equipe de Pearce analisou profundamente as melhores maneiras de classificar, classificar e classificar o plástico para melhorar sua capacidade de impressão em 3D. O derretimento e a extrusão, no entanto, enfraquecem o plástico, ele pode resistir a cinco ciclos antes de ser mecanicamente comprometido. O que há de novo no Gigabot X é o processo chamado de fabricação de partículas fundidas (FPF) ou FGF (Fused Granular Fabrication) que pula o passo de fazer filamentos antes da impressão 3D e economiza em um ciclo de fusão. Basicamente, imprime diretamente a partir de resíduos triturados. O tamanho e a versatilidade do Gigabot X para usar qualquer material, incluindo resíduos, são refletidos na economia da máquina.
Embora não seja barato para os padrões domésticos - o Gigabot X custa cerca de US $ 18.500 - o investimento inicial tem maior retorno potencial. A equipe usou três estudos de caso: uma plataforma de skate, remo de caiaque de lâmina dupla - ambos tamanho infantil e adulto montado em um tubo de alumínio - e raquetes de neve.
Usando suas impressões de artigos esportivos, Pearce e sua equipe compararam os custos de opções low-end e high-end para produtos disponíveis comercialmente, impressões com filamentos comerciais, impressões com pelotas comerciais e impressões com plástico reciclado. Eles executaram esses recursos em quatro cenários de capacidade: impressão contínua, uma nova inicialização por dia, duas novas partidas por dia e impressão uma vez por semana. O remo de caiaque impresso, que era o mais complicado de produzir e comparar por causa do tubo de metal, era financeiramente comparável ao remo off-the-shelf menos caro. Skates e raquetes de neve eram fáceis de produzir e reduzir significativamente o custo de produtos comerciais. A impressão FPF superou a economia até mesmo dos decks mais baratos usando pelotas comerciais e diminuiu o custo usando resíduos de plástico. Ao longo de sua vida útil, se operados apenas uma vez por dia, o Gigabot X poderia produzir milhões de dólares em produtos esportivos.
