Молодые ученые ТПУ делают из старого пластика нити для 3D-принтера

Молодые ученые Томского политехнического университета (ТПУ) разработали мобильную экструзионную установку для производства нити для 3D-принтеров; установка перерабатывает бытовые пластиковые отходы в дешевое и экологичное сырье. В четверг разработчики представили установку на выставке форума U-NOVUS (с/к "Гармония", ул. Высоцкого, 7, выставочный павильон).

Разработка аспирантов ТПУ Дениса Берчукова и Дениса Журавлева позволяет создавать новые материалы для аддитивных технологий, не имеющие мировых аналогов.

Установка преобразует пластик в нить для 3D-печати методом экструзии — технологии продавливания пластика. Пластик загружается в бункер устройства, где он перерабатывается и разжижается. Затем он продавливается через экструдер — машину для формования пластичных материалов. На выходе получается идеально круглая пластиковая нить с точностью диаметра до 20 микрон (каким может похвастаться не каждый производитель).

Установка производит одинаково качественную пластиковую нить как из нового материала, так и из бытовых пластиковых отходов. Стоит же она в десятки раз дешевле существующих аналогов. Помогает сэкономить и уникальная технология производства сырья, разработанная аспирантами ТПУ.

«Существующие технологии основаны на методе, при котором используется сила скорости. Нить протягивают с определенной силой и скоростью, чтобы получился нужный диаметр. Метод дорогой — необходимо дополнительное высокоточное оборудование.

Мы в своем исследовании опирались на гравитационную постоянную и разработали технологию, благодаря которой, за счет силы притяжения Земли, жидкий пластик сам приобретает идеально круглую форму. Таким образом, покупать дорогостоящего импортного оборудования не нужно»,

— рассказывает Денис Берчуков.

Новая технология позволяет также проводить эксперименты в области создания новых материалов на основе полимеров. Первые образцы таких материалов с помощью новой установки ТПУ уже получены.

Из пластиковой 3D-нити изготавливают корпуса для цифровых устройств, готовые детали или макеты изделий самого различного назначения — от бытовых приборов до тестовых моделей космических спутников.

Отметим, что потребление пластиковой нити для 3D-печати в России составляет 7-10 тонн в месяц. В 2015 году предполагается рост рынка на 100%, таким образом, потребление пластиковой нити в 2015 году составит до 20 тонн в месяц.

Между тем своих производств этого материала сегодня в нашей стране, только подключающейся к мировой гонке аддитивных технологий — технологий послойного синтеза, — мало. Пока большинство потребителей приобретают пластиковую нить в Китае, Европе и США.

Качество производимой с помощью установки ТПУ пластиковой нити не только не уступает продукции этих предприятий, но и превосходит их по многим параметрам. Благодаря низкой стоимости пластиковой нити, идеально правильной по диаметру, ресурсоэффективности и экологической пользе, разработка Томского политеха способна составить конкуренцию импортной продукции не только на российском, но, возможно, и на мировом рынке.