Cuando el equipo crítico falla, los soldados en el campo de batalla o en bases remotas a menudo tienen que esperar unas semanas para reemplazar las piezas. Ahora, los investigadores del US Army Research Laboratory y el US Marine Corps han encontrado una forma de trabajar en horas. Estas piezas están hechas de plásticos de desecho, como botellas de agua, cartón y otros materiales reciclables como materiales de partida para la impresión 3D.
Los investigadores presentaron su trabajo ayer en la Conferencia y Exposición Nacional de la 256ª Conferencia Nacional de la Sociedad Química (ACS). Las aplicaciones potenciales de la tecnología de fabricación aditiva son muy amplias, desde los modelos de preproducción y partes temporales hasta las piezas de aviones de uso final y productos médicos. Implante ", dijo la investigadora de ARL, Dra. Nicole Zander.
Proporcionar alimentos, combustible, municiones y piezas de repuesto a las fuerzas de combate es una tarea desalentadora que requiere miles de personal de apoyo logístico, contratistas y fabricantes. Según la Oficina de Responsabilidad del Gobierno de los EE. UU., El Departamento de Defensa de EE. UU. Tiene un total de ocho 5 millones de artículos distribuidos en diferentes cadenas de suministro. Sin embargo, pocos de estos elementos se almacenan en ubicaciones de primera línea, lo que significa que las tropas en estas áreas ocasionalmente encuentran escasez de materiales importantes. Muchas de estas unidades tienen piezas de repuesto que se pueden producir. Y las impresoras 3D para otros equipos, pero dependen de los materiales tradicionales que se deben requisar, como los filamentos de plástico disponibles comercialmente, y pueden tardar días, semanas o incluso meses en llegar.
Zander y Capt.Anthony Molnar, un colaborador de la Infantería de Marina de EE. UU., Generaron filamentos impresos en 3D a partir de tereftalato de polietileno (PET) reciclado, botellas y plásticos sin ninguna modificación química o Aditivos Los plásticos PET que se encuentran en las botellas de agua y soda son desechos comunes que se encuentran alrededor de la base. Aunque el PET se usa ampliamente en muchas aplicaciones, no se usa ampliamente debido a su alta temperatura de fusión, absorción de agua y problemas de cristalinidad. FFF 3D impresión de materias primas.
Los investigadores que utilizan un proceso conocido como pulverización de cizallamiento de estado sólido para generar un material compuesto de filamentos / celulosa págs. En este proceso, el plástico triturado y papel, de cartón o de madera en polvo pulverizado en un extrusor de doble husillo para producir polvo fino, y después se funde-procesado en un filamento de la impresión 3D. investigadores PET filamentos de plástico se ensayaron mecánicamente mostraron su trabajo, fuerte y flexible como filamento de PET reciclado y filamentos impresora 3D comerciales en la prueba el equipo utiliza el soporte de radio reciclado de PET filamentos vehículo de impresión, que es un largo período de artículos militares. este proceso toma alrededor de 10 botellas, se tarda alrededor de dos horas en completarse.
Zander explicó: "En términos de propiedades mecánicas, la mayoría de los polímeros utilizados en FFF tienen una intensidad de volumen entre 30 y 100 MPa. La resistencia promedio del PET reciclado es de 70 MPa, por lo que puede ser un material de impresión 3D adecuado".
El equipo también estudió la impresión 3D de otros tipos de plásticos, como polipropileno (PP) para envases de yogur o queso, o poliestireno (PS) para envases de plástico. Estos plásticos no funcionan bien por sí solos, pero El equipo descubrió que al mezclarlos con otros plásticos o al agregar rellenos tales como agentes de refuerzo o endurecedores, se pueden producir filamentos fuertes y flexibles.
Los investigadores dijeron que el poder de este trabajo es mejorar la capacidad y la disposición de los combatientes por el mantenimiento en el momento del despliegue, y reducir la dependencia de la cadena de suministro logístico. El equipo de Zander es la construcción de un remolque limpio móvil, por lo que los soldados pueden ser de plástico Reutilizado para la impresión 3D. También está explorando formas de imprimir pellets de plástico en lugar de filamentos, lo que ayudará a los soldados a producir rápidamente piezas y maquinaria impresas en 3D más grandes.