Wenn kritische Gerätefehler, auf dem Schlachtfeld oder in einer entfernten Basis Soldaten müssen oft mehrere Wochen warten, um die Teile zu ersetzen. Nun haben das US Army Research Laboratory und die US-Marine Corps Forscher einen Weg, um in wenigen Stunden gefunden Diese Teile werden aus Kunststoffabfällen wie Wasserflaschen, Pappe und anderen wiederverwertbaren Materialien als Ausgangsmaterial für den 3D-Druck hergestellt.
Forscher gestern auf der 256. Tagung der American Chemical Society (ACS) Nationale Konferenz und Ausstellung präsentierten ihre Arbeit ‚Einsatzmöglichkeiten der additiven Fertigungstechnologie ist sehr breit - von Vorserienmodell und die temporären Teile der Endverwendung von Flugzeugteilen und medizinischen Implantat ", sagte ARL-Forscherin Dr. Nicole Zander.
Die Bereitstellung von Nahrungsmitteln, Treibstoff, Munition und Reparaturteilen für den Kampfeinsatz stellt eine gewaltige Aufgabe dar, die tausende von Logistikern, Auftragnehmern und Herstellern benötigt: Laut dem US-amerikanischen Amt für Rechenschaftspflicht hat das US-Verteidigungsministerium insgesamt acht 5 Millionen Artikel sind in verschiedenen Lieferketten verteilt, jedoch werden nur wenige dieser Artikel in Frontlinien gelagert, was bedeutet, dass die Truppen in diesen Gebieten gelegentlich Mangel an wichtigen Materialien haben und viele dieser Einheiten Ersatzteile haben, die hergestellt werden können. Und 3D-Drucker für andere Ausrüstung, aber sie verlassen sich auf traditionelle Materialien, die angefordert werden müssen, wie im Handel erhältliche Plastikfilamente, und sie können Tage, Wochen oder sogar Monate dauern, um anzukommen.
Zander und Capt.Anthony Molnar, ein Mitarbeiter des US Marine Corps, generierten 3D-gedruckte Filamente aus recyceltem Polyethylenterephthalat (PET), Flaschen und Kunststoffen ohne jegliche chemische Modifikation Additive PET-Kunststoffe, die in Wasser- und Sodaflaschen gefunden werden, stellen einen allgemeinen Abfall dar. Obwohl PET in vielen Anwendungen weit verbreitet ist, wird es wegen seiner hohen Schmelztemperatur, Wasseraufnahme und Kristallinitätsproblemen nicht häufig verwendet. FFF 3D Druckrohstoffe.
Forscher ein Verfahren, wie Festkörper-Scher Pulverisierung unter Verwendung einer bekannten Verbund PP / Cellulose-Filamente zu erzeugen. In diesem Verfahren wird das Zerfetztes Kunststoff und Papier, Karton oder Holzpulver in einem Doppelschneckenextruder zur Herstellung pulverisierter Das feine Pulver wird dann zu 3D-gedruckten Filamenten schmelzgeformt.Die Forscher führten mechanische Tests an den Filamenten von PET-Kunststoffendurch, und ihre Arbeit zeigte, dass die recycelten PET-Filamente so starkund flexibel waren wie die kommerziellen Filamente des 3D-Druckers. Das Team verwendete recycelte PET-Filamente, um Fahrzeug-Radio-Halterungen zu drucken, ein langfristiges militärisches Produkt, das etwa 10 Wasserflaschen benötigt, was etwa zwei Stunden in Anspruch nimmt.
Zander erklärte: "Die meisten der in FFF verwendeten Polymere haben hinsichtlich der mechanischen Eigenschaften eine Volumenfestigkeit zwischen 30 und 100 MPa. Die durchschnittliche Stärke von recyceltem PET beträgt 70 MPa, also kann es ein geeignetes 3D-Druckmaterial sein."
Das Team untersuchte auch den 3D-Druck anderer Kunststoffe wie Polypropylen (PP) für Joghurt- oder Käsebehälter oder Polystyrol (PS) für Kunststoffbehälter, die selbst nicht gut funktionieren Das Team fand heraus, dass durch Mischen mit anderen Kunststoffen oder durch Zugabe von Füllstoffen wie Verstärkungs- oder Schlagzähigkeitsmitteln starke und flexible Filamente hergestellt werden können.
Die Forscher sagten, dass die Leistung dieser Arbeit ist es, die Fähigkeit und Bereitschaft der Kämpfer durch Wartung zum Zeitpunkt der Bereitstellung und reduziert die Abhängigkeit der Logistikkette. Zanders Team baut einen mobilen Recycling Anhänger zu verbessern, so dass Soldaten aus Kunststoff sein können Sie wird auch für den 3D-Druck eingesetzt und erforscht, wie man anstelle von Fäden Kunststoffpellets drucken kann, mit denen Soldaten schnell größere 3D-gedruckte Teile und Maschinen herstellen können.