Michiganin teknillisen yliopiston insinöörien johtama tiimi ja 3D, Inc. kehittivät ja testasivat Gigabot X: n, avoimen lähdekoodin teollisen FPF 3D -tulostimen, joka voi käyttää muovihiukkasia ja muuttaa niitä suuriksi, vahviksi tulosteiksi. Urheiluvälineiden ainutlaatuisten haasteiden takia - koko, kestävyys, spesifisyys - tiimi valitsi useita Upper Peninsula -tuotteita.
Uudessa, lisäaineiden valmistuksessa julkaistussa paperissaan tiimi määrittelee, kuinka fab-laboratoriot, jotka ovat prototyyppejä ja teknisiä työpajoja, jotka mahdollistavat henkilökohtaisen digitaalisen valmistuksen, ja muut 3D-tulostusyksiköt, kuten valmistajien tilat, julkiset kirjastot tai koulut voivat taloudellisesti ylläpitää itseään ympäristöystävällisen FPF-tuotteita. Joissakin tapauksissa Gigabot X: n sijoitetun pääoman tuotto saavutti yli 1 000 prosentin korkean kapasiteetin käytön kierrätettävien raaka-aineiden kanssa.
"Tämä ei ole gadget, joka tekee leluista lapsillesi, tämä on teollisuuskone, joka on tarkoitettu tuottamaan todellisia, suuria ja tehokkaita tuotteita. Maailmanlaajuisesti yli 1000 Fab Labia leviää nopeasti ja ympäristöystävällisiin" vihreisiin fab-laboratorioihin " , Gigabot X voisi olla hyödyllinen työkalu heidän palveluihinsa ja muihinkin tekijöihin, ”sanoi Joshua Pearce, Richard Witte, joka sai materiaalitieteen ja -tekniikan professorin sekä sähkö- ja tietotekniikan osaston professorin. "Tietenkin meidän testauksemme halusimme käyttää kierrätettyä muovia."
Tämä on Gigabot X: n tunnusmerkki - viime vuonna Michigan Techin ja 3D: n yhteistyötutkimus osoitti, että sitä voitaisiin käyttää laajan valikoiman muovien kanssa, jotka on purettu jätevirrasta elämään uudessa tuottavassa elämässä. Järjestelmä perustuu edelliseen MOST Labin suunnittelemaan kierrätyspisteeseen, joka tekee muovifilamentin hävittämisestä 3D-tulostimille. Pearce-tiimi on tarkastellut syvälle parempia tapoja lajitella, seuloa ja luokitella muovia parantamaan sen 3D-tulostettavuutta. Sulaminen ja suulakepuristus kuitenkin heikentävät muovia, se kestää viisi sykliä ennen kuin se mekaanisesti vaarantuu. Gigabot X: n uudet ominaisuudet ovat fuusioituneiden hiukkasten valmistus (FFF) tai fuusioitunut rakeinen valmistus (FGF), joka ohittaa vaiheen, jossa filamentti tehdään ennen kolmiulotteista tulostusta ja säästää yhdelle sulatusjaksolle. Periaatteessa se tulostaa suoraan murskaamasta jätteestä. Gigabot X: n koko ja monipuolisuus käyttää materiaalia, mukaan lukien jätteet, heijastuvat koneen taloudessa.
Vaikka kotitalouden standardit eivät olekaan halpoja - Gigabot X kulkee noin 18 500 dollaria - ennakkoinvestoinnilla on suurempi mahdollinen tuotto. Ryhmä käytti kolmea tapaustutkimusta: rullalauta, kaksiteräinen kajakki-mela - sekä lapsikokoinen että aikuisen kokoinen, asennettu alumiiniputkeen - ja lumikengät.
Pearce ja hänen tiiminsä verrattiin urheiluvälineiden tulosteita käyttämällä edullisia ja huippuluokan vaihtoehtoja kaupallisesti saatavilla oleville tuotteille, tulostaa kaupallisilla hehkulangoilla, tulostaa kaupallisilla pelleteillä ja tulosteilla kierrätysmuovilla. Niitä ajettiin neljän kapasiteetin mukaan: jatkuva tulostus, yksi uusi aloitus päivässä, kaksi uutta käynnistystä päivässä ja tulostus kerran viikossa. Painettu kajakki-mela, joka oli vaikein valmistaa ja verrata metalliputken vuoksi, oli taloudellisesti verrattavissa halvimpaan hyllyyn. Rullalaudat ja lumikengät olivat sekä helppoja valmistaa että huomattavasti halvempia kuin kaupalliset tuotteet. FPF-tulostus voittaa jopa halvimpien kansien taloudellisen hyödyn kaupallisista pelleteistä ja pudotti kustannuksia käyttämällä muovia. Gigabot X voisi tuottaa elinaikanaan jopa kerran päivässä miljoonia dollareita urheiluvälineitä.
