SABIC и Local Motors проводят технико-экономическое обоснование переработки лома деталей из термопласта и стружки из процесса 3D-печати.

Стремясь повысить эффективность широкоформатного аддитивного производства (LFAM), SABIC, мировой лидер в химической промышленности, и Local Motors, производитель автомобилей нового поколения, завершили совместное исследование возможности переработки лома термопластичных деталей и стружка от процесса 3D-печати.

Стремясь улучшить цикличность широкоформатного аддитивного производства (LFAM), SABIC, мировой лидер в химической промышленности, и Local Motors, производитель автомобилей нового поколения, завершили совместное исследование возможности переработки лома термопластичных деталей и стружка от процесса 3D-печати. В исследовании изучались более устойчивые альтернативы захоронению больших печатных деталей в ожидании более широкого внедрения LFAM. Он включал анализ пригодности для печати и механических свойств SABIC LNP   THERMOCOMP  Армированный компаунд AM, используемый Local Motors, после печати, регенерации, измельчения и переработки в гранулы. Исследование показало, что материал из деталей и лома после производства потенциально может быть повторно использован в LFAM или других процессах, таких как литье под давлением или экструзия, в количестве до 100 процентов. Эти идеи могут помочь определить возможный путь к круговороту и продлению жизненного цикла материалов, используемых в индустрии LFAM.

«Поскольку внедрение широкоформатного аддитивного производства ускоряется, важно найти устойчивые альтернативы вывозу на свалку больших печатных деталей», - сказал Уолтер Томпсон, старший инженер по разработке приложений, SABIC. «SABIC и Local Motors исследовали практичность использования механически измельченного лома и деталей с истекшим сроком службы, произведенных из LFAM. Наше исследование показало большой потенциал для повторного использования этих материалов и знаменует собой первый шаг в поддержке повторного использования в цепочке создания стоимости ».

«Создание автомобилей следующего поколения означает использование производственных процессов нового поколения», - сказал Джонни Скотелло, директор по техническим продуктам компании Local Motors. «Мы гордимся тем, что работаем с SABIC над тем, чтобы сделать широкоформатное аддитивное производство более устойчивым. Повышение ценности лома или деталей с истекшим сроком службы - сложная задача, но результаты этого исследования указывают на светлое будущее для устойчивых продуктов круглого сечения ».

Проблемы повторного использования больших печатных деталей

В настоящее время не существует установленной цепочки создания стоимости для утилизации запчастей и лома LFAM после производства. Эта сложная последовательность шагов включает в себя управление логистикой по обнаружению, сбору и транспортировке крупных деталей на предприятие, способное очищать, резать, перетирать и перепрофилировать материал.

Другой проблемой повторного использования материалов LFAM является потенциальная деградация из-за нескольких циклов нагрева (измельчение, повторное гранулирование, повторное смешивание и т. Д.). Каждый шаг увеличивает совокупную тепловую историю, которая имеет тенденцию к разрыву полимерных цепей и уменьшению длины волокна, а также может повлиять на производительность. Эти факторы следует учитывать при определении возможностей повторного использования материалов.

Методика исследования и результаты

Исследование SABIC-Local Motors включало оценку пригодности для печати, производительности и механических свойств. Чтобы оценить пригодность для печати, были приготовлены шесть образцов материала LNP THERMOCOMP AM, содержащих 0, 15, 25, 50, 75 и 100 процентов переработанного содержимого, соответственно. Эти образцы подвергались мониторингу на предмет изменений производительности и скорости течения расплава на предприятии SABIC Big Area Additive Manufacturing (BAAM ®). машине ) от Cincinnati Inc., расположенной в Центре разработки полимеров компании в Питтсфилде, штат Массачусетс. Каждый образец использовался для печати одного образца. шестигранник со стенкой, который является типичной геометрией испытательной детали SABIC для обработки и определения характеристик материала. Все образцы напечатаны хорошо, с гладкой, блестящей поверхностью и прямыми, ровными слоями, которые не вызывают проблем с потоком материала.

Для оценки механических свойств из каждой шестиугольной печатной детали вырезали образцы. Они были испытаны на свойства при растяжении с использованием метода испытаний D638 в качестве руководства и на модуль упругости при изгибе с использованием испытания на трехточечный изгиб по модифицированному методу испытаний ASTM D-790. Результаты показали отличные свойства при растяжении в образцах деталей, содержащих меньший процент повторного измельчения, и только постепенное снижение в образцах, которые включали большее количество повторного измельчения. У образца со 100-процентным доизмельчением наблюдалось только 20-процентное снижение свойств при растяжении в направлении X и 15-процентное уменьшение в направлении Z. Что касается свойств изгиба, то наблюдалась та же постепенная тенденция с уменьшением модуля упругости при изгибе всего на 14 процентов в направлении X и на 12 процентов в направлении Z для образца, содержащего 100 процентов повторного измельчения.

Как и ожидалось, испытания на растяжение и изгиб показали снижение механической прочности по мере увеличения процента переточки. Этот результат типичен для измельчения, используемого в других процессах, таких как литье под давлением и экструзия.

Заглядывая вперед

В этом исследовании подчеркивается возможность повторного использования стружки и деталей LFAM в постиндустриальный период. Как постиндустриальные, так и постпотребительские отходы имеют потенциал для повторного использования; однако существующие пробелы в цепочке создания стоимости вторичной переработки необходимо заполнить, прежде чем этот процесс станет жизнеспособным. Требуются большие коллективные усилия сообщества LFAM, включая производителей смол, преобразователей, 3D-принтеров и переработчиков, для разработки экономичного метода сбора лома и его преобразования в форму, пригодную для повторного использования.

Проведение этого исследования с Local Motors и представление этих результатов - первые шаги SABIC в поиске кругового решения для индустрии LFAM. В ближайшее время компания завершит отчет, содержащий подробные данные исследования. SABIC стремится использовать Chemistry That Matters   для поддержки сотрудничества по всей цепочке создания стоимости LFAM, чтобы способствовать повышению социальной ответственности, снижению выбросов углекислого газа и цикличности.

ИСТОЧНИК: САБИК

Комментариев нет:

Отправить комментарий