密歇根科技大學研發出可3D打印的聚合物造粒切碎機

3D打印領域又有新突破啦!日前，密歇根科技大學的研究人員研發出了可3D打印的聚合物造粒切碎機。該切碎機可將3D打印線材切成用于熔融顆粒制造(FGF)3D打印機的顆粒，也可再次擠出為新的卷軸線材，用于標準熔融沉積成型(FDM)3D打印機。

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熟悉FGF的人都知道，FGF的一大特點是原材料成本低，因為它利用的顆粒塑料比卷軸線材便宜的多。研究人員在論文中指出，“商用線材的加價超過基礎商用聚合物，但是商用線材的成本確是顆粒塑料原料的5到10倍”。鑒于此，研究人員發明了專門將卷軸線材(具有大標記的那種)轉化為顆粒，這樣便可以較便宜的價格直接購買顆粒塑料。

該切碎機的特色之處在于可以經濟便利地小規模生產定制混合聚合物。由于大多數零部件都是3D打印的，制造切碎機的原料價格僅185美元。這也意味著任何有線材擠出機的制造者都可以利用卷軸線材自行制造混合線材。雖然大部分聚合物材料都可以采購顆粒形式的，但有了切碎機制造者可以將特定的混合線材制成顆粒，然后與其他特定或原始聚合物混合。

研究人員表示顆粒大小可以通過調整發動機的RPMs進行控制，并且可以同時將兩種或多種線材制成顆粒，這對于設置專門的顆粒混合比例非常有幫助。切碎機配有兩個發動機，每小時產量1KG。研究人員測試了幾種塑料材料，包括PLA，ABS，咖啡填充的PLA，PP，PETg和NinjaFlex，并且由于其靈活性，只有Ninja Flex不起作用。

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在第一次擠出循環期間，熱塑性塑料的機械性能降低了10%，因此塑料只能循環幾次，盡管在混合物中加入一些原始顆粒物有助于保持機械性能。粗略切碎的再生塑料擠出制成線材后也可以制成顆粒，然后通過再次擠出提高線材的質量。研究人員希望該技術可用于將更多廢棄木材納入生物聚合物復合材料中。