Andaltec は、SLS 3D プリントの持続可能な変革を促進するためにポリプロピレンのリサイクルと統合プロセスを研究しています。

この投稿は warrior bear によって 2024-3-4 17:28 に最後に編集されました

2024年3月4日、Antarctic Bearは、プラスチックの開発と製造に焦点を当てたスペインの研究機関であるAndaltecが、リサイクルポリプロピレンの付加製造への応用可能性を探ることを目的としたRECYPPOWDERプロジェクトを発表したことを知りました。
ポリプロピレン (PP) 素材は、その強靭性と軽量性で知られており、さまざまな業界の試作に広く使用されています。しかし、同社によれば、リサイクルポリプロピレンを積層造形プロセス、具体的には選択的レーザー焼結法（SLS）に統合することは可能であるという。 Innomaq 21がバルセロナ大学およびAndaltecと共同で主導するこの研究は、リサイクル材料を使用した選択的レーザー焼結（SLS）技術に適した経済的で持続可能な材料の開発を目指しています。
△アンダルテックの研究開発チーム。写真提供：Andaltec。
持続可能な SLS 3D プリントのためのリサイクルポリプロピレン<br /> Andaltec によれば、SLS は高精度で複雑な部品を開発できることで知られる多用途の 3D 印刷方法です。これは、容器内の粉末を融点よりわずかに低い温度まで加熱することによって機能する、付加製造技術の粉末床溶融結合 (PBF) ファミリーに属します。次にローラーが薄い層をビルドプラットフォーム上に広げ、レーザーが粉末を選択的に焼結し、固化後に部品の断面を形成します。その後、プラットフォームが下降し、完了するまでこのプロセスが層ごとに繰り返されます。作業が完了すると、圧縮空気で部品を洗浄し、未使用の粉末は再利用のために回収されるため、廃棄物を最小限に抑えることができます。
しかし、SLS 3D プリンティングでは、適合する原材料に制限があります。現在、ポリアミド（ナイロン）が好まれる材料であり、最終部品の特性を高めるためにアルミニウムやガラスなどの添加剤で強化されることが多いです。しかし、SLS 用途向けのリサイクルポリプロピレン由来の市販ポリマー粉末は著しく不足しています。
このギャップを認識した研究者たちは、市販のポリプロピレンとリサイクルポリプロピレンの共重合体の開発に取り組み、その粒子サイズとレーザー加工特性を最適化しました。これには、バージン材料と比較したリサイクル材料の固有の変動性に対処することが必要です。さらに、実現可能性調査では、二酸化炭素排出量を削減するために、部品の輸送を印刷されたデータ伝送に置き換えることも検討されます。
このプロジェクトの目標は素材開発にとどまらず、循環型経済と持続可能な開発を促進することを目指しています。このプログラムは、実際の条件下で SLS 3D プリンターで新しい製品をテストすることにより、その実現可能性と影響を検証することを目的としています。 Andaltec の関与は、材料の選択、適合性の研究、特性評価などの主要タスクを網羅しており、付加製造の推進に対する同社の取り組みを強調しています。
△アンダルテック工場でのポリマーテスト。写真提供：Andaltec。
ポリプロピレン 3D プリントの未開拓の世界を探索する<br /> ポリプロピレンは世界で最も消費されているプラスチックの 1 つですが、固有の課題があるため、3D プリントではまだその潜在能力を十分に発揮できていません。 PPprint のプロダクトマネージャーである Sebastian Schmidt 氏は、ポリプロピレンが他の業界では広く使用されているにもかかわらず、3D プリントではあまり活用されていないことを指摘しました。
シュミット氏は、積層造形において PP が潜在能力を最大限に発揮できない原因となっている、層間の結合と反りに関する課題を強調しました。しかし、ポリプロピレン 3D プリント材料を専門とする PPprint は、この状況を変えようとしています。同社は4年以上にわたりポリプロピレンに特化し、幅広い素材ポートフォリオを開発し、これらの課題を克服してさまざまな分野でポリプロピレンの採用を加速するための専門的な印刷サービスを提供してきました。

△ PPprintで3Dプリントしたポリプロピレンパーツ。写真提供：PPprint
一方、Braskem と Titan Robotics は協力して、大型生産部品をターゲットとした Titan Atlas 3D プリンター用の新しいポリプロピレン樹脂を発売しました。この提携により、ポリプロピレンのリサイクル性と堅牢な特性を活用して、ポリプロピレンへの印刷の課題に対処します。
広範な研究開発を経て、両パートナーは、反りが少なく層間接着が強い、大規模なポリプロピレン 3D 印刷に最適化されたフォトポリマーを導入しました。これにより、自動車、包装、工業の各分野でポリプロピレンの応用可能性が拡大します。

Andaltec は、SLS 3D プリントの持続可能な変革を促進するためにポリプロピレンのリサイクルと統合プロセスを研究しています。

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