Технология струйного нанесения связующего вещества позволяет печатать объекты практически из любого порошкового материала
Стартап Vitriform3D перерабатывает измельчённые стеклянные бутылки в сырьё для 3D-печати вместо традиционных материалов
Стеклянные отходы превращаются в кухонные столешницы, напольную плитку и архитектурные панели без сложной сортировки
Разработка снижает энергозатраты по сравнению с классической переплавкой стекла и решает проблему его переработки
Американский стартап Vitriform3D разработал технологию 3D-печати, в основе которой лежит переработка обычного бытового стекла. Совместно со специалистами Manufacturing Demonstration Facility (MDF) при Окриджской национальной лаборатории (ORNL) молодая компания уже выпускает готовую продукцию из стеклянных отходов, которые иначе оказались бы на свалке. Проект вырос из студенческой инициативы в Университете Теннесси и получил развитие благодаря программе ORNL Innovation Crossroads, которая обеспечила команде финансирование и доступ к оборудованию лаборатории.
Источник изображения — tomshardware.com
Большинство переработчиков стекла предъявляют строгие требования к цвету и сорту сырья, а превращение отходов в новую продукцию требует значительных затрат энергии на плавление и формовку. Подход Vitriform3D проще: для процесса подходят даже обычные дроблёные бутылки без предварительной сортировки. При этом, как показано на видео и на сайте компании, отдельные партии стекла всё же разделяют по цвету перед измельчением — это даёт более интересные оттенки для «печатных чернил». По оценкам компании, сегодня в США перерабатывается лишь около трети стеклянных отходов, и одна из целей проекта — увеличить эту долю.
В основе продукции Vitriform3D лежит технология binder jet (струйное нанесение связующего), на которую подана патентная заявка. Компания описывает свой подход как «устойчивое развитие, которое блестит» и уже наладила производство и продажу кухонных столешниц, напольной плитки, архитектурных стеновых панелей и других изделий. Готовый материал классифицируется как инженерный камень: примерно на 90–95% он состоит из переработанного стекла и на 5–10% — из полимерного связующего.
«Вы берёте тонкий слой материала, чаще всего порошка. Это может быть металлический порошок, керамический порошок, — объясняет Райан Дехофф из ORNL's MDF на встроенном выше видео. — Мы выкладываем этот порошок очень тонким слоем. Затем берём струйную печатающую головку и наносим связующее вещество в тех местах, где хотим соединить материал». После этого 3D-принтеру binder jet остаётся лишь повторять процесс снова и снова, формируя трёхмерный объект. Оптимизация химической формулы связующего стала одной из важнейших частей этого проекта.
Технология binder jet не ограничивается стеклом: как отмечается в видео, для процесса подходит «почти любой» порошковый материал. Однако именно стекло оказалось особенно удачным выбором благодаря своим физическим свойствам, разнообразию цветов и доступности сырья — бутылки и банки есть практически в каждом доме.
На фото — образец с подсветкой светодиодами с обратной стороны. Источник изображения — tomshardware.com
В целом технология binder jet выглядит перспективной с точки зрения масштабирования на промышленном уровне.
Было бы интересно увидеть уменьшенную версию этого запатентованного процесса, адаптированную для настольных и любительских 3D-принтеров — тогда переработка стекла в предметы интерьера могла бы стать доступна и энтузиастам за пределами промышленных лабораторий.
