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3D打印迎重大突破 “塑料危机”或许有新解决之道

国际金属加工网 2022年02月07日

近日,3D打印领域有了新发现,来自新南威尔士大学的工程师们发现,当3D打印材料破裂,只需在打印过程中,向液体树脂中添加“特殊粉末” ,再使用UV LED灯直接照射,便能快速、轻易地帮助材料进行自我修复,而且修复后比损坏前更坚固了。

“十四五”时期,随着“双碳”工作的持续推进,环境治理成为重中之重,再生塑料作为循环领域的重要组成部分,其研发生产备受关注。近日,3D打印领域有了新发现,来自新南威尔士大学的工程师们发现,当3D打印材料破裂,只需在打印过程中,向液体树脂中添加“特殊粉末” ,再使用UV LED灯直接照射,便能快速、轻易地帮助材料进行自我修复,而且修复后比损坏前更坚固了。

这意味着破碎的塑料部件不需要丢弃,甚至不需要回收,即使嵌入包含许多其他材料的部件,也可以简单地修复。与现有的3D打印材料修复破损方法相比,这种方法简单、速度快,商业化是可行的,未来随着进一步的发展和商业化,还将有助于减少化学废物。

塑料的废弃给环境带来了巨大的负面影响,如何解决塑料垃圾已成为国际共同面临的难题,这项新技术对于当下面临的“塑料危机”来说无疑是一项重大突破。

在碳达峰、碳中和的大背景下,环保产业、新技术变革为3D打印塑料产业发展带来了新发展机遇。根据3D科学谷全球战略合作伙伴AMPOWER 的市场研究,2020年全球聚合物(塑料)3D打印的整体市场规模为51.4亿欧元(约402亿人民币),预计2025年包括聚合物3D打印系统、材料及零件生产在内的整体塑料3D打印市场规模将达105亿欧元(约822亿人民币)。

随着越来越多的发展中国家禁止进口塑料垃圾,欧美国家正在尝试用3D打印来解决塑料包装的回收问题。基于3D打印工艺,可以重新设计和优化包装,减少塑料的使用量,也能够定制一些个性化的包装。

另外,由于人工成本比较高昂,欧美国家的塑料包装品大量都是从发展中国家进口的,而3D打印可以让他们实现本土化生产和分散式的生产。基于3D打印技术,可以直接在工厂部署3D打印机,或者在当地建设3D打印服务中心,辐射一定范围内的工厂,这样能源可以节约41%到64%。

结语:当一种产品的原料生产在其对环境带来的影响中所占比重最大时,选择正确的材料至关重要。就塑料的3D打印和制造而言,生物聚合物可能是走向更可持续发展模式的第一步。3D打印是对塑料进行再利用,并让其以新形式重返经济循环的一种可行方法,或许能为全球日益严重的“塑料危机”提供新的解决之道。



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