Auch beim 3D-Druck wird immer größerer Wert auf das Recycling gelegt, wie Sie unseren zahlreichen Beiträgen zu diesem Thema entnehmen können. Zugleich möchte man auch die Natur von diesen Abfällen befreien und sucht nach einer sinnvollen Nutzung des anfallenden Plastikmülls. Eine Möglichkeit dazu stellt dessen Verarbeitung zu Komponenten dar, welche dann für die Herstellung von Filamenten Verwendung finden können. Dies erledigten unter anderem zwei Studenten der Hochschule Aalen, die ein Auslandssemester in Südafrika absolvierten und hier aus Plastikmüll Filament herstellten, mit dem dann wiederum Ersatzteile für Rollstühle gedruckt wurden. Im Rahmen des Million Waves Projektes sollen 3D-gedruckte Handprothesen aus früherem Plastikmüll, der in den Ozeanen herumschwamm, hergestellt werden.
Recycelte Gummireifen nutzt TreeD Filaments zur Fertigung hochwertiger 3D-Drucker-Materialien. Auch der 3D-Drucker-Verbund Hubs3D widmet sich dem Thema Recycling, wie Sie in einem weiteren Beitrag in dieser Rubrik nachlesen können. Hier steht das Recycling des bereits verwendeten Filaments, aber auch von Filamentresten im Vordergrund.
In der Weltraumstation ISS sind mittlerweile auch 3D-Drucker im Einsatz. Da hier das vorhandene Filament stark begrenzt ist, setzt man auch dort verstärkt auf das Recycling. So entwickelten beispielsweise Braskem und Made in Space eine Technologie zum Kunststoff-Recycling auf der Internationalen Raumstation ISS. Die NASA selbst investierte unter anderem in die Entwicklung eines 3D-Druckers, der auch die Möglichkeit bietet, Filament zu recyceln. ExtrusionBot hat mit dem „Cruncher“ einen Filamentrecycler entwickelt, der von seinen Ausmaßen relativ klein ist und bereits gedruckte kleine Objekte zu Pellets verarbeitet. Diese eignen sich dann wiederum zur Filamentherstellung.
Die hier aufgeführten Beiträge sind nur ein paar Maßnahmen, die das Recycling von Kunststoffen im Bereich der additiven Fertigung zum Thema haben. Auch in Zukunft wird auf diesem Gebiet einiges zu erwarten sein. Wir informieren Sie dazu in aktuellen Beiträgen, die Sie sowohl in dieser Rubrik als auch in unserem aktuellen Newsletter (hier abonnieren) nachlesen können.
Forscher der Universiti Teknikal Malaysiya Melaka (UTeM) haben eine verbesserte Lösung für das Recycling von ABS entwickelt. Sie verwendeten dazu einen modifizierten FFF-3D-Drucker und Ultraschallvibrationen. Es gelang Ihnen die Schichten sauber aufeinander zu bringen und damit die Festigkeit 3D-gedruckter Objekte aus recyceltem ABS zu verbessern. Das Ziel der Wissenschaftler ist es die Abfallmengen von ABS zu reduzieren.
Auf der Milan Design Week 2022 haben beiden italienischen Unternehmen INDEXLAB und GIMAC einen mit 3D-Druck hergestellten Fahrradrahmen vorgestellt. Dieser ist den Partnern zufolge der erste zu 100 % aus recyceltem Polycarbonat mit einem 3D-Drucker hergestellte Fahrradrahmen. Der Rahmen kann nach Ende seiner Lebensdauer auch wiederverwertet werden.
Forschern des Oak Ridge National Laboratory (ORNL) ist es gelungen, mit einem Upcycling-Prozess ausrangierten ABS-Kunststoff in FFF-3D-Druck-Material zu recyceln. Es entstand eine Formulierung, die zu 3D-gedruckten Objekten mit „hervorragenden Eigenschaften“ führte. Damit seit die ideale Grundlage für einen nachhaltigen Kreislaufprozess geschaffen, heißt es seitens der Forscher. Wir stellen den Prozess vor.
Das europäische Luft- und Raumfahrtunternehmen Airbus und die ESA planen mit dem Metal3D einen ersten Metall-3D-Drucker auf der Raumstation ISS zu installieren. Damit will das Unternehmen erstmals den 3D-Druck von Metallobjekten im Weltraum möglich machen. Langfristiges Ziel ist es, unter anderem Satelliten im All zu recyceln und daraus neue Komponenten im All zu drucken.
Das niederländische Unternehmen Aectual hat 3D-gedruckte Innenausstattungsobjekte vorgestellt, die in Zusammenarbeit mit Tetra Pak entstanden sind. Sie bestehen vollständig aus recycelter Verpackung und können auch wieder vollständig recycelt werden. Zusammen mit Partnern wurde hier ein komplettes Ökosystem aufgebaut.
Ein Team von Forschern der Universität der Vereinigten Arabischen Emirate (UAEU) untersuchte das Recycling des 3D-Drucker-Materials PLA und Kohlefaserabfällen. Ziel ihrer Forschungen ist es aus recycelten Materialien grüne Verbundwerkstoffe mit einstellbaren Eigenschaften zu entwickeln. Wir stellen ihre Arbeit vor.
Forscher am Fraunhofer IPA untersuchen die Wiederverwendung von 3D-Drucker-Materialien für neue 3D-Druck-Anwendungen in der Luftfahrt. Ihr Ziel ist es, dass recyceltes Material wieder eingesetzt werden kann, ohne dass die Qualität der 3D-gedruckten Komponenten reduziert wird. Wir fassen das Wichtigste dazu zusammen.
Der Designer Reiten Cheng hat mit dem „Polyformer“ eine modulare Maschine vorgestellt, die in der Lage sein soll, ausrangierte Plastikflaschen in 3D-Drucker-Material zu recyceln. Der Polyformer ist ein kompaktes Gerät, das selbst zum größten Teil mit 3D-Druck hergestellt wird. Wir stellen den Polyformer, mit dem Cheng die Kreislaufwirtschaft voranbringen möchte, vor.
Das deutsche Bike Magazin hat im Vorjahr ein Projekt gestartet, bei dem es darum ging, ein möglichst umweltfreundliches Fahrrad herzustellen. Daraufhin hat Canyon seinen mit einem 3D-Drucker hergestellten Fahrradprototypen für das „Ride Green – Projekt“ entwickelt. Kürzlich wurde der Prototyp auf der The Cycle Show 2022 in London präsentiert.
Das niederländische Unternehmen Aectual hat mit 3D-Druck architektonische Elemente für den von Pragma entworfenen Pavillon für die Floriade Expo 2022 hergestellt. Der Bau des Pavillons ist ein gelungenes Beispiel, wie mit 3D-Druck umweltschonendes Bauen möglich ist. Außerdem wurden Transportketten verschlankt, die Kosten für die Herstellung reduziert und konnte von einer größeren Design-Freiheit profitieren.
In Italien haben die Macher hinter dem Projekt R3direct aus 3.300 recycelten Tetra Paks und mithilfe von 3D-Druck moderne Stadtbänke hergestellt. In der italienischen Stadt Lucca wurde nun eine erste dieser Sitzmöglichkeiten im Stadtzentrum aufgestellt.
Die Umweltverschmutzung durch Plastik in allen Farben und Formen ist ein großes Problem. Pielleitalia und das italienische 3D-Druck-Unternehmen Roboze wollen mit einer Initiative einen kleinen Teil der Umweltverschmutzung reduzieren. In dieser wird aus Kleidung Polyamid gewonnen und zu einem Sekundärrohstoff für die Herstellung von 3D-gedruckten Objekten mit antibakteriellen Funktionen verarbeitet.
Das deutsche Start-up Teu2tec GmbH stellt den 3D-Drucker Goliath mit einem großformatigen Bauvolumen von 2200 x 2200 x 2000 mm vor. Dieser soll in der Lage sein aus recycelten Gummiabfällen der Abfallindustrie zum Beispiel Möbel per 3D-Druck herzustellen. Zudem wurde damit auch schon unter Wasser gedruckt.
Das niederländische Unternehmen RAW Idea hat vor einigen Jahren mit der Entwicklung individualisierter, mit 3D-Druck hergestellter Boote begonnen. Geplant sind Yachten, die mit einem Roboterarm von ABB im additiven Fertigungsverfahren, aus recycelten Polypropylenpolymeren und vorindustriellem Abfallmaterial, hergestellt werden. Das Projekt ist noch nicht reif für den kommerziellen Einsatz, nimmt aber weiter Form an.
Die Verwendung von chirurgischen Masken gehören aktuell zum Alltag der Menschen weltweit. Die hohe Anzahl an Masken, die Tag für Tag weggeworfen wird und der Coronavirus-Pandemie geschuldet ist, verursacht ein riesiges Umweltproblem. Um das zu reduzieren, stellen britische Forscher von der University of Bristol eine Methode vor, mit der sie aus recycelten Masken 3D-Druck-Material machen.
Das US-Unternehmen Azure Printed Homes möchte günstiger, schneller und umweltfreundlichere Wohnlösungen mit Hilfe von 3D-Druck bieten. Bis das erste 3D-gedruckte Haus umgesetzt wird, können Kunden in den USA 3D-gedruckte Studios und Wohneinheiten vorbestellen. Die 3D-gedruckten Wohneinheiten werden aus recyceltem Kunststoff hergestellt.
Forscher der IMDEA Nanociencia aus Spanien entwickelten eine Methode, wie sie Ferritrückstände von Magneten recyceln und diese weiterverarbeiten konnten. Sie verwendeten das Material, um daraus Verbundfilament mit magnetischen Eigenschaften zu machen. Aus diesen konnten sie anschließend magnetische Objekte drucken.
Das polnische Start-up GREENFILL3D hat in einer Zusammenarbeit mit dem Lebensmittelhersteller MASPEX Group ein neues Filament auf Basis von Weizenkleie entwickelt. Diese wurde anschließend für 3D-gedruckte Point-of-Sale-Stände, die Teigwaren präsentieren, eingesetzt. Damit gelingt GREENFILL3D ein klasse Zero Waste-Beispiel für eine nachhaltige, zirkuläre Wirtschaft, in dem ein Werbeständer für Lebensmittelprodukte aus den Produktionsabfällen des Lebensmittelprodukts entstanden ist.
Das US-amerikanische 3D-Druck-Unternehmen Onulis hat mit dem Modell „W7500“ den weltweit ersten Altharz-Recycler vorgestellt. Die Recycling-Maschine recycelt nicht mehr benötigtes oder abgelaufenes Harz in wenigen Stunden zu neuen Materialien. Dabei entsteht ein sicherer Einwegkunststoff.
Australische Forscher der Auburn University und Forscher der University of Idaho in den USA arbeiten gemeinsam an dem Recycling forstwirtschaftlicher Abfälle für den 3D-Druck von Bauteilen für einen erschwinglichen und umweltfreundlicheren Wohnraum. Geplant ist eine Lösung, die im Wohnungs- und Gebäudebau verwendet werden kann, wie zum Beispiel 3D-gedruckte Wandpaneele aus biobasierten Polymeren und Fasern. Wir stellen das Forschungsprojekt einmal genauer vor.