重要な機器が故障した場合、戦場や遠隔地の兵士はしばしば部品を交換するのに数週間待たなければならない。 今、米陸軍研究所と米海兵隊の研究者は、廃プラスチックを使用して時間の問題で3d 印刷のための原料として、水のボトル、ダンボールやその他のリサイクル可能な材料など、これらの部品を作る方法を発見した。
研究者は米国の化学会 (ACS) の国民の会議および博覧会の第256の会合で昨日仕事を発表した。 ' 技術の潜在的なアプリケーションが豊富です-前の生産モデルと一時的な部品から最終的に使用する航空機の部品や医療インプラントに、' 博士ニコールザンダー、研究者を紹介した。
軍隊を戦うために食糧、燃料、弾薬および維持の部品の提供は何千もの兵站学のサポート人員、建築業者および製造業者を要求する困難な仕事である。 米国防総省は、米国政府の説明責任局によると、8つの異なるサプライチェーンを通じて配布された500万アイテムの合計を持っています。 しかし、これらの項目のいくつかは、これらの地域の軍隊は時折重要な材料の不足に遭遇することを意味し、最前線に格納されています。 これらのデバイスの多くは、スペアパーツやその他の機器を生成することができます3d プリンタを持っているが、彼らは、市場で販売されているプラスチックフィラメントなど、接収する必要があります伝統的な材料に依存し、日、数週間あるいは数ヶ月に達することがあり
ザンダーと共同協力者は、米国海兵隊から、大尉アンソニーモルナー、リサイクルポリエチレングリコールエステル (PET)、ボトル、プラスチック、任意の化学修飾や添加物なしから3d プリントフィラメントを生産。 水およびソーダびんで見つけられるペットプラスチックは基盤のまわりで見つけられる共通の無駄である。 pet は多くの用途で広く使用されていますが、その高い融解温度、吸水率、結晶性により、3次元印刷用の原料として広く使用されていません。
研究者は、複合 PP/セルロースフィラメントを生成するために固相せん断破砕と呼ばれるプロセスを使用していました。 この方法では、みじん切りプラスチックと紙、板紙や木材粉末は、印刷フィラメントに融合されている微粉を生成するために二軸押出機で粉砕されます。 研究者は、pet 樹脂のフィラメントフィラメントの機械的試験を実施し、その作業は、リサイクル pet フィラメントは、3d プリンタの商業フィラメントとして強く、柔軟であることを示した。 テストでは、チームは車両の無線ブラケット、長い時間の軍事項目を印刷するリサイクルペットフィラメントを使用していました。 このプロセスは、約10の水のボトルを取り、完了するために約2時間かかります。
ザンダーは、' 機械的特性の観点から、ポリマーの大部分は、30と100MPa の間で使用されていると説明しています。 再生 pet の平均強度は70MPa なので、好適な3d 印刷材料であってもよい。 '
また、ヨーグルトやチーズの容器用ポリプロピレン (PP) やプラスチック容器用ポリスチレン (PS) など、他の種類のプラスチックの3d プリンティングについても研究しました。 プラスチック自体はうまく動作しませんが、チームは他のプラスチックとそれらを混合したり、補強や強化剤などのフィラーを追加することによって、彼らは頑丈な、フレキシブルフィラメントを生成することができますが見つかりました。
動機は、研究者は、戦闘員の能力と即応性を高めるために、展開中のメンテナンスを通じて物流サプライチェーンの依存性を減らすことだという。 ザンダーのチームは、兵士が3d 印刷材料のプラスチックを再利用することができますモバイルリサイクルトレーラーを構築しています。 彼女はまた、兵士がすぐに印刷部品や機械のより大きな3d を生成することができますフィラメントではなく、プラスチック粒子で材料を印刷する方法を模索している。