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3D打印有助于盔甲的循环经济

制造3D打印灯丝是Armor公司第一个回收回收塑料垃圾的方法。但现在,这个业务部门正在帮助塑料3D打印产品的可持续性闭环。

塑料废料和3D打印部分

ARMOR首先从自己的工业后的废料中开始制作3D印刷灯丝。现在,该公司正在回收来自其他来源的废物,包括用灯丝制造的产品。

随着可持续性和绿色倡议的兴起,销售由回收材料制成的3D打印灯丝似乎是当今精明的商业选择。(事实上,我们最近对这两家公司进行了报道制造业使用这种丝)。然而在2014年盔甲集团推出了它的第一个回收灯丝——由用过的喷墨打印机墨盒制成——这个产品有点超前于它的时代。

Armor 3D打印部门全球业务总监皮埃尔-安托万•普维尼奇(Pierre-Antoine Pluvinage)表示:“四五年前,对回收材料的需求或需求并不大。“传统材料的供应商已经很多了,而行业正在更多地寻找技术和高性能材料,以服务于最终部件的生产。”

另一个人可能会因为这种产品早期缺乏需求而气馁,但Pluvinage已经开始展望未来。他和其他人认为3D打印不仅提供了一个新的潜在商业机会,而且在Armor的持续追求中向前迈进了一步循环经济.如今,寻找内部废料用途的最初努力正迅速成为一项更大的努力,这可能有助于塑造塑料制造业的未来。

从2D到3D打印的循环经济

在传统的线性经济中,资源转换为产品并销售给消费者。OEMS源原材料,设计和制造产品,然后将其推向消费者。尽管购买了产品,但其价值链有效结束;制造商不再对该产品或其包含的材料具有既得利益。

相比之下,循环经济是闭合这个循环的经济。在这个模型中,制造商承担从产品创建到产品使用寿命结束的责任。当一件物品不再有用或不再被需要时,它的制造者必须制定一个计划,计划如何回收使用过的材料,然后再重新利用或回收成新的东西。

Pierre-Antoine Pluvinage,《盔甲3D》

Pierre-Antoine Pluvinage早在该产品市场真正存在之前就看到了回收3D打印灯丝的潜力。

盔甲一直在追求闭环循环经济超过十年。该公司总部位于法国,是一家打印机盒,热带,工业油墨等2D印刷耗材提供商。可持续发展努力包括回收使用的产品,多年来一直是企业社会责任平台的一部分。2006年,其中一项举措是收集使用的喷墨盒,以便将它们再制造成新鲜的墨盒。这个想法是一个很好的想法,但系统无法处理所有产生的废物。只有10个回收的墨盒中的约4个适用于重复使用,仍然留下了大量的废料。

正是Pluvinage(当时的战略项目经理)提出了将2D打印墨盒转变为3D打印灯丝的建议。如前所述,回收灯丝并非在2014年一夜成名。但这只是一个开始,帮助公司在开发现有产品的同时,探索新的商业机会。

Ryan Heitkamp,Armor North America

Ryan Heitkamp是北美装甲业务的副总裁。该公司在肯塔基的工厂很快将成为Kimya灯丝的另一个生产基地。

在推出第一种材料后不久,由Pluvinage领导的新成立的Armor 3D业务部门也推出了一系列技术和高性能3D打印纤维,由原始库存,在Kimya品牌。(该品牌的名字来自一个阿拉伯词,是“炼金术”(alchemy)的词根,这是一个很合适的名字。)

这些传统材料提供了一个足够的进入3D打印市场的立足点。今天,金亚包括“三条腿的方法”,北美航空公司武装副总裁Ryan Heitkamp说。该公司继续提供Kimya品牌灯丝的标准配方,而Kimya Lab创建定制配方和金亚工厂提供3D打印服务。灯丝在法国生产,由于2020年扩大到美国的生产。

3D打印既是问题的一部分,也是解决方案的一部分

目前Kimya的长丝产品包括由原始和回收库存制成的材料。Pluvinage说,近年来,对后者的需求不断增长,越来越多的添加剂制造商不仅接受,现在还在寻找可回收材料。

他将这种转变归因于人们对可持续发展和浪费的普遍认识,但也归因于3D打印的崛起如何使制造业民主化。当人们把3D打印机带到家里、学校和办公室时,他们变得制造商 - 然后必须抓住与制造商相同的挑战,包括处理失败的印刷品或不再需要的物品的废物。在制造设施中发生了同样的事情,突然能够在瞬间打印项目的情况下打印物品,并发现自己累积了更多的废料。

“即使3D打印是关于仅使用所需材料制作零件,您仍然会使浪费像原型和不需要长期所需的物品。Pluvinage说,原型化仍然是市场的70%至80%至80%。“公司现在看到浪费很容易,快速,到处都是。3D打印机用户用自己的眼睛看到它,并更加意识到更好地重复使用材料以及您的印刷品的内容。“

即使这些废料变得越来越明显,制造商也面临着越来越大的压力,要求他们以更可持续的方式运营。但这种压力也可能使他们更愿意探索3D打印作为一种替代生产方法或作为一种处理废料的方法。装甲3D已经看到制造商要求定制材料从他们自己的后工业废料。在这种情况下,该公司可以将其回收和材料专业知识结合起来,创建一个合适的解决方案。

为了扩大这种从废料到长丝的模式,该公司在2019年初启动了一个回收项目,从法国最大的长丝客户那里回收线轴、长丝废料和不需要的印刷品。欧莱雅(L’oreal)就是一个例子——这家个人护理公司生产的后期塑料废料被转换成灯丝,然后可以用来打印未来的原型和模具。

丝挤压过程

在收集塑料废料,并从加工者那里接收到清洁和成粒的材料后,Armor 3D将灯丝挤出并包装出售。照片:oioo.fr

其他回收客户贡献了柔性TPU管,PLA食品包装,甚至是皮革和牡蛎壳的有机材料。这些材料可以转换为返回客户,或者用于标准的Kimya再生丝。除了从外部制造商收集的工业废料外,该公司还使用消费后塑料垃圾,如酸奶杯以及自己的废料和再生产品,如原始墨盒。在每种情况下,装甲3D收集废料材料,将它们传送到第三方处理器,然后将化合物挤出并挤出灯丝本身以返回客户或释放到市场中。

关闭塑料制品的回路

利用回收的废料制造3D打印灯丝是朝着正确方向迈出的一步。因此,帮助其他公司将他们的废料重新设想为潜在的原料,而不是垃圾。但要真正实现循环经济的循环,制造商还必须处理消费后的废物——使用过的产品。当我在2020年1月与Pluvinage和Heitkamp交谈时,Armor 3D已经走上了解决这一挑战的道路。

Pluvinage说:“我们即将在法国启动一个项目,在我们的3D打印材料的生命周期结束时,开始收集客户的垃圾。”最终,Armor不仅会收集和回收来自客户的3D打印垃圾,还会收集和回收他们制造和销售的使用过的3D打印产品。未来的生产线有可能由Kimya回收的灯丝制成,并在其生命周期结束时重新回收,再转换成这种灯丝。这是典型的循环经济方案的一个转折,即由材料供应商而不是产品制造商承担未来浪费的责任,但这是Armor很好的执行策略。

可回收的3D打印产品

3D印刷产品如在用Kimya长丝制成的那样,有一天可以重新填充并回收重丝,关闭循环经济的环。

其他制造商会效仿吗?怎样才能实现塑料循环经济的闭环?再一次地,Armor所看到的挑战便是心态。制造商必须习惯回收废物和回收使用过的产品;同样,消费者必须习惯退回不需要的物品。

海特坎普说:“我们必须让它从消费者到制造商都变得简单。”“这就是可持续发展将发挥作用的地方。”

Pluvinage呼应了这种观点,指出障碍主要不是技术上的,而是心理上的。“公司找到解决方案,但这是一个决定的问题,“他说。“当我们将资源视为”无限“时,我们无法消费我们之前做过的。我们感觉到它们是有限的,这让我们移动并思考不同。技术在这里提供帮助。“

3D打印与回收

这篇文章最初发表在姊妹刊物的回收集子上塑料技术.了解更多关于塑料工业的回收利用在本期特刊中

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