Et team ledet af ingeniører fra Michigan Technological University og re: 3D, Inc. udviklede og testede Gigabot X, en open source industriel FPF 3D printer, der kan bruge plastikpartikler og omforme den til store, stærke udskrifter. På grund af de unikke udfordringer, der fremgår af sportsartikler - størrelse, holdbarhed, specificitet - valgte teamet flere Upper Peninsula-inspirerede elementer.
I deres nye papir, udgivet i Additive Manufacturing , fortæller teamet, hvordan fab labs, som er prototypiske og tekniske workshops, der tillader personlig digital fabrikation, og andre 3D-print hubs som skaberrum, offentlige biblioteker eller skoler, kan økonomisk opretholde sig selv, mens de trykker miljøvenligt produkter, der bruger FPF. I nogle tilfælde nåede investeringsafkastet for en Gigabot X over 1.000 procent til højkapacitetsbrug, parret med genanvendeligt råmateriale.
"Dette er ikke en gadget til at lave legetøj til dine børn, det er en industriel maskine, der er beregnet til at gøre ægte store produkter med høj ydeevne. Med godt over 1.000 Fab Labs verden over spredes hurtigt og morphing til miljøvenlige 'green fab labs' , kan Gigabot X være et nyttigt værktøj til at føje til deres ydelser såvel som andre manufacturerspaces, "siger Joshua Pearce, Richard Witte, professor i materialeteknologi og ingeniør og professor i Institut for Elektroteknik og Computer Engineering. "Selvfølgelig for vores test ønskede vi at bruge genanvendt plastik."
Det er et kendetegn for Gigabot X - sidste år en Michigan Tech og re: 3D samarbejdsstudie viste, at det kunne bruges med en bred vifte af plast plukket fra affaldsstrømmen for at leve videre i et nyt produktivt liv. Systemet er baseret på et tidligere design fra MOST Lab, recyclebot, der gør affald af plastfilament til 3D-printere. Pearce's team har set dybt ind i bedre måder at sortere, sive og klassificere plastik for at forbedre sin 3D printability. Smeltning og ekstrudering svækker imidlertid plastik, det kan modstå fem cyklusser, inden det mekanisk kompromitteres. Hvad der er nyt med Gigabot X er processen, der kaldes fusioneret partikelfabrikation (FPF) eller fusioneret granulær fremstilling (FGF), der hopper over trinet til fremstilling af filament før 3-D-udskrivning og sparer på en smeltecyklus. Dybest set udskriver den direkte fra strimlet affald. Gigabot Xs størrelse og alsidighed til at bruge materiale, herunder affald, afspejles i maskinens økonomi.
Selv om det ikke er billigt af husstandsstandarder - Gigabot X løber omkring 18.500 dollar - den forudgående investering har større potentielt afkast. Holdet brugte tre casestudier: et skateboarddække, dobbeltbladet kajak padle - både barnestørrelse og voksenstørrelse monteret på et aluminiumrør - og snesko.
Ved hjælp af deres sportsartikler udskrev Pearce og hans team omkostningerne ved lav-end og high-end muligheder for kommercielt tilgængelige produkter, trykker med kommercielt filament, udskriver med kommercielle piller og udskriver med genbrugspapir. De løb disse mod fire kapacitetsscenarier: kontinuerlig udskrivning, en ny start pr. Dag, to nye starter pr. Dag og udskrivning en gang om ugen. Den trykte kajakspaddel, der var den vanskeligste at producere og sammenligne på grund af metalrøret, var økonomisk sammenlignelig med den billigste dybdeskala. Skateboards og snesko var både lette at producere og betydeligt lavere i omkostninger end kommercielle produkter. FPF-trykning slog økonomien på selv de billigste dæk ved hjælp af kommercielle piller og faldt i omkostninger ved hjælp af affaldsplastik. I løbet af deres levetid kunne Gigabot X producere millioner af dollars af sportsartikler, hvis de kun drives en gang om dagen.
