Ce să faci cu deșeurile de la imprimarea 3D: purge tower, suporturi, printuri nereușite și reciclare acasă

Imprimarea 3D color și cu mai multe materiale este grozavă până când, lângă imprimantă, începe să crească o cutie plină cu plastic. Purge tower, micile grămezi rezultate la schimbarea culorii, suporturile, brim-ul, liniile de calibrare, prototipurile nereușite și resturile de filament pot umple o cutie întreagă în câteva luni. În plus, în cazul PLA și PETG este ușor să ai impresia că este vorba despre un material reciclabil sau biodegradabil. În practică, lucrurile sunt mai complicate.

Vestea bună este că deșeurile de la imprimarea 3D nu trebuie să ajungă automat la deșeurile menajere amestecate. Vestea proastă este că reciclarea filamentului acasă nu este o mașină magică în care torni un amestec de culori și, după o oră, tipărești ca de pe o rolă nouă. Cea mai mare diferență o fac sortarea chiar lângă imprimantă, reducerea deșeurilor în slicer și o decizie realistă cu privire la ce merită refolosit.

Ce tipuri de deșeuri rezultă, de fapt, din imprimarea 3D

Cel mai des, acasă se acumulează mai multe tipuri de deșeuri:

• purge tower și linii de purge rezultate la schimbarea culorii sau a materialului,
• suporturi din PLA, PETG sau materiale solubile,
• brim, skirt, linii de calibrare și turnulețe de testare,
• printuri nereușite din cauza aderenței slabe, a duzei înfundate sau a setărilor incorecte,
• resturi de filament care nu mai pot fi utilizate cu ușurință,
• prototipuri vechi care și-au îndeplinit scopul și nu mai sunt necesare,
• role goale și ambalaje de filament.

Pentru reciclare, este esențial faptul că aceste lucruri nu sunt identice. Deșeurile curate de PLA de o singură culoare au o valoare complet diferită față de o piesă lipită din PLA, PETG și TPU. O singură mână de PETG sortată greșit într-un lot mai mare de PLA poate provoca, la retopire, cocoloașe, curgere instabilă și înfundarea duzei, deoarece materialele se înmoaie și curg la temperaturi diferite.

De ce PLA și PETG nu aparțin, de obicei, containerului galben

PLA și PETG sunt termoplastice, astfel că, din punct de vedere tehnic, pot fi retopite. Asta nu înseamnă însă că reciclarea municipală obișnuită le poate procesa. Linia de sortare trebuie să recunoască rapid materialul, să îl separe și să îl vândă mai departe ca materie primă utilizabilă. Un print realizat acasă nu are, de regulă, marcajul materialului și poate conține aditivi, coloranți, impurități, resturi de adeziv sau o combinație de mai multe filamente.

PLA este adesea încadrat la materialele plastice de tip 7, adică în categoria altor materiale plastice. PETG este înrudit cu PET-ul din sticle, dar nu este același lucru cu PET-ul obișnuit pentru sticle. PETG-ul amestecat poate reduce calitatea lotului destinat reciclării PET. De aceea, este mai sigur să nu aruncați automat printurile, deșeurile purge sau suporturile în containerul galben, dacă serviciul local de colectare sau centrul de reciclare nu confirmă explicit că acceptă astfel de materiale.

Fiți la fel de precauți și în privința afirmației că PLA este compostabil. În condiții adecvate, PLA se descompune în principal în instalații de compostare industrială, cu temperatură, umiditate și proces controlate. Compostul de acasă sau deșeurile biodegradabile obișnuite nu reprezintă, în general, calea corectă pentru printurile 3D, mai ales dacă nu este clară compoziția filamentului și a aditivilor.

Sortați deșeurile chiar lângă imprimantă

Cel mai simplu și mai ieftin pas este să puneți lângă imprimantă câteva recipiente etichetate. Nu este necesar să începeți cu cheltuieli mari. Sunt suficiente cutii, pungi cu fermoar sau casete cu închidere.

Minimul practic:

• PLA curat,
• PETG curat,
• amestecuri și materiale necunoscute,
• TPU, ASA, ABS și materialele tehnice separat,
• rolele goale și ambalajele separat.

Dacă imprimați în mai multe culori, nu vă ocupați mai întâi de culoare. Materialul este mai important. PLA-ul roșu și PLA-ul negru se combină mai bine în majoritatea încercărilor de acasă decât un amestec de culori sortat frumos, în care PLA, PETG și TPU sunt împreună. Are sens să sortați după culoare abia atunci când intenționați să produceți propriul filament sau când vreți să realizați plăci decorative și obiecte mici din resturi.

Scrieți pe cutie materialul, data aproximativă și, eventual, marca filamentului. În cazul pieselor mari, puteți nota cu un marker permanent PLA sau PETG direct pe partea inferioară. Sună exagerat, dar peste șase luni nu vă veți aminti din ce material a fost fiecare prototip.

Mai întâi, reduceți cantitatea de deșeuri generată

Reciclarea este abia al doilea pas. Cel mai ieftin plastic este cel pe care nu îl aruncați deloc. În cazul imprimării 3D, asta nu înseamnă să nu mai imprimați, ci să imprimați mai inteligent.

În slicer verificați în special:

• orientarea modelului, astfel încât să necesite mai puține suporturi,
• tipul suporturilor și densitatea support infill-ului,
• support interface doar acolo unde ajută suprafața,
• brim doar pentru piesele care chiar au nevoie de el,
• înălțimea stratului și numărul de pereți la prototipuri,
• dimensiunea purge tower și volumul de curățare la schimbarea culorii,
• posibilitatea de a curăța duza în infill sau într-o piesă separată, nepretențioasă,
• imprimarea simultană a mai multor piese de aceeași culoare, în locul schimbărilor frecvente de culoare.

La imprimarea color, deșeurile purge pot surprinde. Un model mic cu multe schimbări de culoare poate produce mai multe deșeuri decât printul propriu-zis. Dacă imprimați un obiect decorativ, încercați să evaluați dacă același rezultat nu ar putea fi obținut împărțindu-l în piese colorate care apoi să fie lipite. În cazul unui model funcțional, este adesea suficient să imprimați separat detaliul colorat, în loc să schimbați culoarea în zeci de straturi din cauza lui.

Tehnologia aleasă face, de asemenea, o diferență importantă. Sistemele cu o singură duză trebuie să extrudeze resturile culorii anterioare la schimbarea materialului. Un toolchanger sau mai multe capete de imprimare independente pot reduce semnificativ deșeurile, deoarece materialul din aceeași duză nu este schimbat la fel de des. Nu este neapărat un motiv pentru a cumpăra o imprimantă nouă, dar este un parametru important la alegerea unei imprimante pentru imprimare color frecventă.

Ce poate fi refolosit acasă din deșeuri

Nu fiecare rest trebuie transformat din nou în filament. Pentru un utilizator obișnuit, metodele simple de reutilizare sunt adesea mai practice.

Resturile scurte de filament pot fi îmbinate și folosite la imprimarea unor obiecte mici, dacă aveți un senzor de capăt de filament sau imprimați piese la care nu contează schimbarea culorii. Resturile de pe role sunt utile pentru cuburi de testare, suporturi, distanțiere, cleme, etichete, șaibe pentru șuruburi sau mici accesorii de organizare pentru atelier.

Printurile mari nereușite din PLA pot fi rupte sau tăiate și folosite în forme din silicon. Prin încălzire se pot obține plăcuțe colorate, suporturi pentru pahare, mânere, pandantive sau umpluturi pentru forme simple. Rezultatul nu va avea precizia unei piese imprimate și trebuie să țineți cont de ventilație, temperatură și siguranță, dar pentru accesorii de atelier este o soluție mai accesibilă decât fabricarea propriului filament.

Nu aruncați imediat rolele goale. Acestea sunt utile pentru înfășurarea cablurilor, mostrelor de filament, benzilor LED sau șnururilor. Dacă aveți mai multe role de același tip, le puteți oferi comunității locale de maker-i. Unii producători și comercianți folosesc, de asemenea, role returnabile sau reutilizabile, ceea ce este mai bine în cazul imprimării regulate decât să vă ocupați de fiecare rolă abia după consumare.

Când merită reciclarea filamentului acasă

Un extruder pentru acasă sună tentant: mărunțiți deșeurile, le topiți și înfășurați o rolă nouă. Poate funcționa, dar este nevoie de mai mult decât de un extruder. Trebuie să sortați corect materialul, să îl curățați, să îl uscați, să îl mărunțiți în granule aproximativ uniforme, să asigurați o dozare constantă, să controlați temperatura, să răciți firul și să mențineți diametrul filamentului într-o toleranță rezonabilă.

Pentru un utilizator ocazional care aruncă câteva mâini de PLA pe lună, reciclarea acasă nu este rentabilă din punct de vedere economic. Timpul, echipamentul, energia, rebuturile și reglajele pot depăși cu ușurință prețul câtorva role noi. Este mai util să vă concentrați pe mai puține suporturi, un volum purge mai mic și o pregătire mai bună a imprimării.

Reciclarea acasă sau în cadrul unei comunități începe să aibă sens atunci când aveți un flux regulat și curat al unui singur material. De obicei este vorba despre o școală, un makerspace, o fermă de imprimare, un atelier de prototipare sau un pasionat care imprimă mult și poate colecta separat PLA și PETG. Chiar și atunci, este rezonabil să considerați că primele rezultate vor fi mai degrabă filamente experimentale pentru prototipuri decât materiale pentru piese precise și supuse solicitărilor mecanice.

Unele sisteme recomandă amestecarea granulelor reciclate cu granule noi. Acest lucru îmbunătățește curgerea, stabilitatea și repetabilitatea, dar înseamnă că nu produceți filament din deșeuri în proporție de sută la sută. Totuși, puteți reduce cantitatea de plastic nou și valorifica o parte din resturi.

Servicii de reciclare și colectare comunitară

Dacă nu vreți să vă ocupați de propria instalație de mărunțire și extrudare, căutați servicii sau proiecte locale care colectează deșeuri de la imprimarea 3D sortate corect. Condițiile diferă, dar aproape întotdeauna se aplică aceleași reguli: separați PLA de PETG, nu adăugați materiale necunoscute, nu amestecați resin, nu puneți piese murdare, nu lăsați inserții metalice, magneți, piulițe sau resturi de adeziv.

În cazul unui serviciu, întrebați trei lucruri. Ce materiale acceptă. Ce se obține efectiv din ele. Și dacă transportul deșeurilor este justificat ecologic și economic. Expedierea unei cutii mici cu plastic ușor peste jumătate de Europă doar pentru a avea conștiința împăcată poate să nu aibă sens. În schimb, un lot mai mare, sortat corect, provenit dintr-un atelier sau dintr-o școală, poate fi deja util.

Comunitatea locală de maker-i este adesea mai practică decât reciclarea anonimă. Cineva poate căuta PLA pentru presare în forme, altcineva poate face experimente cu extrudarea, iar o altă persoană poate folosi rolele goale. Materialul curat, etichetat și separat în funcție de tip are cele mai mari șanse de a fi reutilizat.

Ce să faci cu deșeurile de resin

Resinul de la imprimantele SLA și MSLA nu aparține aceleiași categorii ca PLA și PETG. Resinul lichid, șervețelele contaminate, mănușile, suporturile și resturile rezultate din spălare trebuie tratate ca deșeuri chimice, conform instrucțiunilor producătorului și regulilor locale. Resinul întărit nu este potrivit pentru retopire acasă în vederea obținerii filamentului. Nu îl amestecați cu deșeurile FDM și nu îl puneți în recipientele destinate PLA sau PETG.

Procedură practică pentru imprimanta de acasă

Dacă vreți să începeți fără o investiție mare, stabiliți un sistem simplu:

1. Puneți lângă imprimantă cutii pentru PLA, PETG și amestecuri.
2. Etichetați fiecare print nereușit sau sortați-l imediat.
3. O dată pe lună, verificați profilurile din slicer și reduceți suporturile și volumele purge inutile.
4. Folosiți resturile scurte de filament pentru teste, suporturi și mici accesorii de atelier.
5. Depozitați deșeurile curate de dimensiuni mai mari într-un loc uscat și fără componente metalice.
6. Nu introduceți materialele amestecate sau necunoscute într-un flux de reciclare care necesită materie primă curată.
7. Luați în considerare un extruder pentru acasă abia atunci când aveți constant kilograme de deșeuri curate, nu doar o cutie cu resturi colorate.

Concluzie realistă

Deșeurile de la imprimarea 3D nu reprezintă o problemă simplă, dar pot fi reduse semnificativ. Cel mai mare efect îl are prevenția: orientarea mai bună a modelului, suporturile folosite rațional, limitarea schimbărilor de culoare și planificarea imprimărilor. Al doilea efect ca importanță îl are sortarea după material încă de la început. Fără aceasta, PLA și PETG devin rapid un amestec pe care aproape nimeni nu vrea să îl proceseze.

Reciclarea filamentului acasă este interesantă pentru școli, ateliere, ferme de imprimare și utilizatori foarte activi. Pentru imprimarea obișnuită de acasă, este deocamdată mai practic să minimizați deșeurile, să refolosiți resturile curate, să dați mai departe rolele goale și să predați loturile mai mari doar serviciilor care spun clar ce acceptă și ce se va obține din material. Cel mai bun sistem nu este cel mai scump. Este cel pe care îl veți folosi cu adevărat la fiecare imprimare.