Lorsque des équipements critiques tombent en panne, les soldats sur le champ de bataille ou dans des bases éloignées doivent souvent attendre quelques semaines pour remplacer des pièces, mais des chercheurs du US Army Research Laboratory et du US Marine Corps ont trouvé le moyen de le faire pendant des heures. Ces pièces sont fabriquées à partir de déchets plastiques, tels que des bouteilles d'eau, du carton et d'autres matériaux recyclables, en tant que matériaux de départ pour l'impression 3D.
Les chercheurs ont présenté leurs travaux hier lors de la 256e conférence et exposition nationales de la Conférence nationale de la société chimique (ACS). «Les applications potentielles de la technologie de fabrication additive sont très larges: modèles de pré-production et pièces temporaires Implant », a déclaré le chercheur ARL Nicole Zander.
Fournir de la nourriture, du carburant, des munitions et des pièces de rechange pour combattre les forces est une tâche décourageante qui nécessite des milliers de personnel de soutien logistique, d’entrepreneurs et de fabricants. 5 millions d'articles sont distribués dans différentes chaînes d'approvisionnement, mais peu d'entre eux sont stockés en première ligne, ce qui signifie que les troupes dans ces zones sont parfois confrontées à des pénuries de matériel important. Et des imprimantes 3D pour d'autres équipements, mais elles s'appuient sur des matériaux traditionnels qui doivent être réquisitionnés, tels que les filaments de plastique disponibles dans le commerce, et leur arrivée peut prendre des jours, des semaines, voire des mois.
Zander et le CaptAnthony Molnar, un collaborateur du US Marine Corps, ont généré des filaments imprimés en 3D à partir de polyéthylène téréphtalate (PET), de bouteilles et de plastiques recyclés sans aucune modification chimique. Additifs.Les plastiques PET présents dans les bouteilles d'eau et de soude sont des déchets courants dans la base.Bien que le PET soit largement utilisé dans de nombreuses applications, il n'est pas largement utilisé en raison de sa température de fusion élevée, de son absorption d'eau et de ses problèmes de cristallinité. FFF Impression 3D de matières premières.
Les chercheurs utilisant un procédé connu comme la pulvérisation solide de cisaillement à l'état pour produire un composite de filaments de PP / cellulose. Dans ce procédé, la matière plastique déchiqueté et du papier, du carton ou de la poudre de bois pulvérisé dans une extrudeuse à double vis pour produire une poudre fine, puis à l'état fondu transformé en un filament d'impression 3D. chercheurs PET filaments en matière plastique ont été testés mécaniquement ont montré leur travail, solide et souple comme filament de PET recyclé et de filaments commerciaux de l'imprimante 3D dans le test , l'équipe utilise le support radio du véhicule d'impression des filaments de PET recyclé, qui est une longue période d'articles militaires. ce processus prend environ 10 bouteilles, il faut environ deux heures.
Zander a expliqué: «En termes de propriétés mécaniques, la plupart des polymères utilisés dans le FFF ont un volume volumique compris entre 30 et 100 MPa. La résistance moyenne du PET recyclé est de 70 MPa.
L’équipe a également étudié l’impression 3D d’autres types de plastiques, tels que le polypropylène (PP) pour les contenants de yaourt ou de fromage ou le polystyrène (PS) pour les contenants en plastique. L'équipe a constaté qu'en les mélangeant avec d'autres plastiques ou en ajoutant des charges telles que des agents de renforcement ou des agents de renforcement, des filaments solides et flexibles peuvent être produits.
Les chercheurs affirment que la motivation de ce travail est d’augmenter les capacités et la disponibilité des combattants en réduisant la maintenance pendant le déploiement et de réduire la dépendance de la chaîne logistique. Réutilisé pour l'impression 3D, elle explore également des moyens d'imprimer des granulés de plastique au lieu de filaments, ce qui aidera les soldats à produire rapidement des pièces et des machines imprimées en 3D de plus grande taille.