3D Yazıcı: Filament Geri Dönüşümü

3D yazıcı baskı işiyle uğraşırken başarısız olan ya da gerekli işlevselliği karşılamayan her model kullanılmaz hale gelir. Filament geri dönüşümü sayesinde bu plastik atıkları değerlendirebilir, çevreye duyarlı bireyler haline gelebilirsiniz. Bu içeriğimizde 3D yazıcıdan kaynaklanan plastik atıkların geri dönüştürülebilirliğini ve atıkların nasıl azaltılabileceğine bakacağız.

Plastik Geri Dönüşüm Nedir?

Plastik geri dönüşümünde sırasıyla izlenen bir kaç adım vardır. Öncelikle atık plastikler geri dönüşüm merkezine gönderilir, burada atık plastikler yıkanır, sıralanır ve parçalanır. Parçalanan plastikler yeni plastik ürünlerin üretiminde hammadde olmak üzere kullanılmak için plastik küçük parçalar halinde eritilir.

Hatta örnek vermek gerekirse, filament üretiminde aşağıdaki görseldeki gibi parçalanmış hammaddeler(PLA, ABS, PET, vb.) kullanılır.

Geri dönüşüm aşamasında izlenen süreç çok önemlidir. Geri dönüştürülen plastiğin yabancı maddeler ile karışması, geri dönüştürülen plastiğin dayanıklılığını ve ömrünü değiştirebilir. Kısacası, plastik sınıflandırma işlemi sırasında tesisler plastik tiplerini doğru ayırmak için sıklıkla kullanılan basit sınıflandırma sistemlerinden, yoğunluklarına göre ayırt etme veya kızılötesi dedektörlerle boyut tespiti yapabilen ileri teknoloji sistemler kullanılmaktadır.

Hangi Plastik Türleri Geri Dönüştürülebilir?

Plastikler ikiye farklı kategoriye ayrılır: termosetler ve termoplastikler. 

Termosetler kalıplanmış ve daha sonra nihai hallerine göre kürlenmiş malzemelerdir. Ayrıca, poliüretan veya silikon gibi malzemeler içerir.

Termoplastikler herhangi bir sertleştirme işleminden geçmezler. Erime sıcaklığına ısıtıldıktan sonra esnek veya uygulanabilir hale gelirler. Sonuç olarak, hemen hemen her tip 3D yazıcı plastiği veya filamenti termoplastiktir.

Pratikte, bir çok termoplastik türü tekrar eritebilir. Her farklı tip arasında değişen oranlarda verimlilik ve malzeme kaybıyla geri dönüşüm mümkündür. Bununla birlikte, geri dönüşüm tesislerinde işlenen plastik ve geri dönüştürme teknikleri farklılık göstermektedir. Örneğin, bazı geri dönüşüm tesisleri PETE ve PVC türlerini işlerken bazıları bu türleri işlemez.

3D Yazıcı Filamenti Geri Dönüştürülebilir Mi?

En yaygın 3D yazıcı filamenti türü olan olan ABS ve PLA, ülkemizdeki belediye kurumlar tarafından geri dönüştürülmez. ASTM Uluslararası Reçine Tanımlayıcı Kodları uyarınca, her ikisi de tipik olarak belediye programları tarafından işlenmeyen Tip 7 veya “Diğer” plastik olarak sınıflandırılır. Bu nedenle, başarısız 3D baskılarını geri dönüşüm kutusuna atmak yeterli değildir.

PETG ve PETE malzemeleri kimyasal olarak çok benzer olsalar da PETG, çoğu geri dönüşüm programlarının dışında bırakılmıştır. Aslında, PETG’nin diğer PET plastik türlerine kimyasal benzerliği ve düşük erime noktası nedeniyle, PETE’nin geri dönüşümü sırasında PETG ile karışabilir. Bunun nedeni, PETE’den ayırt edilmesinin zor olması ve karışması halinde nihai PETE malzemesinin sıcaklık stabilitesini tehlikeli bir şekilde azaltmasıdır.

Polipropilen (PP) filament, yarı kristal yapılı olması soğutma sırasında belirgin bir şekilde bükülmesine neden olduğu için 3D baskılarda yaygın olarak kullanılmaz. PP ile baskı yapan kullanıcılar için bazı yerlerde geri dönüştürülmesi mümkündür.

Neredeyse tüm 3D yazıcı filament çeşitleri (naylon ve polikarbonat (PC) dahil), ABS ve PLA gibi Tip 7 olarak da sınıflandırılır. Bu nedenle, bu filamentler normal plastik geri dönüşüm tesisleri tarafından işlenmeye tabi tutulmazlar.

Belediyelerde Geri Dönüşüm Merkezleri

Yerel geri dönüşüm merkezleri 3D baskılardan arta kalan plastiği geri dönüştürmese de, yerel merkezler tarafından işlenmeyen malzemeleri geri dönüştüren birçok bağımsız plastik geri dönüşüm ve özel işleme şirketi vardır.

Bu şirketleri araştırıp atık plastikleri işleyip işlemediklerini sormayı deneyebilirsiniz. Birden fazla şirkete sormanız gerekebilir, çünkü bir şirket 3D baskı tarafından kullanılan plastiği işlese bile, birçok şirket kaynağı bilinmeyen plastik atıklarını kabul etmekte tereddüt edebilir.

PLA Filamentin Doğada Çözünümü

PLA filamenti geleneksel yöntemlerle plastiğe dönüştüremiyorsanız, atıkları çöp kutusuna atmadan önce bir ilginç yol daha vardır. PLA’nın benzersiz özelliklerinden biri de biyolojik olarak parçalanabilen bir plastik olması, zamanla bakteri ve mantarlar tarafından parçalanabilmesidir.

PLA’nın doğada çözünmesi için küçük parçalara bölmek ve mikrop bakımından zengin bir ortamda bir süre bekletilmesi gerekmektedir. Koşullara bağlı olarak, PLA’nın tamamen bozulması çok uzun bir zaman alabilir. Islak iklimlerde bir yıla kadar ve kuru iklimlerde daha da uzun süre beklemeniz gerekebilir.

Not: PLA, gıdalar ile birlikte geri dönüştürülemez. Bu nedenle, belediyelerin kompost geri dönüşüm sistemlerine PLA atıklarını atmamalısınız. PLA’nın doğada uzun sürede çözünmesi ve çözündükten sonra iz bırakan ağır metal kalıntıları üretme potansiyeli nedeniyle ticari kompost tesisleri için uygun değildir. Eğer PLA’yı yemek atıklarıyla karıştırırsanız, muhtemelen komposttan ayrıştırılacak ve çöplük alana gönderilecektir.

Plastik Atıkları Azaltmak

Plastik atıkları azaltmanın en kolay yolu, ilk başta birikmesini engellemektir. Başarısız 3D baskılar ve prototipler, herhangi bir 3D yazıcı kullanıcısı için kaçınılmaz bir atık kaynağıdır. Ancak, atık oluşumunu önlemek için bazı ipuçlara göz atalım:

• Destekler yapılarını mümkün olduğunca azaltın. 3D baskılarda destek yapılarının kullanılması, çok fazla atık plastiğe ve modelin temizlenmesinde zaman kaybına yol açar. Mümkün olduğunca, modellerini desteksiz olarak basmayı deneyin veya parçanın kendisine doğrudan destekler tasarlayın. Simplify3D gibi bir dilimleme yazılımı kullanıyorsanız, destek miktarını manuel olarak da düzeltebilirsiniz.
• Raft yerine brim yapısını kullanın. Raft, parçanın 3D yazıcı yatağına yapışmasını sağlamak için iyi bir yöntemdir. Bununla birlikte, destekler gibi, çok miktarda malzeme harcanır ve parçadan çıkarılması için ilave adımlar gerekir. Tablaya yapışma sorunları yaşıyorsanız, ilk katmanın yüksekliğini ayarlamayı deneyin veya raft yerine brim yapısı ile modelini yazdır.ın Brim, parçaların tablaya yapışmasına yardımcı olmasının yanı sıra, Raft’a göre önemli ölçüde daha az plastik kullanır.
• Aynı anda çok fazla parça basmayın. Bir baskının başarısız olma ihtimali, aynı anda çok fazla parça basıldığında artar. Toplu olarak basılan parçalardan birinde sorun çıkarsa, bunun ardından muhtemelen yataktaki diğer parçalar da etkilenir ve muhtemelen bu parçaları da mahveder. Bu, kişisel deneyiminize ve özel 3D yazıcı kurulumuna bağlıdır. Ancak çok fazla deneyiminiz ve güvenebileceğiniz bir 3D yazıcınız yoksa, çok sayıda parçaya sahip projelerini tek seferde basmak yerine tek tek baskı almanızı tavsiye ederiz.

Geri Dönüşümlü PET ile 3D Baskı

3D yazıcı filamenti PET, 3D baskıyı bir üst seviyeye çıkarmak için birçok özelliğe sahiptir. Açıkçası, 3D baskı tam olarak ekolojik değildir. Özellikle, geçtiğimiz yıllarda PLA ve ABS filamentleri 3D yazıcı meraklıları için standartlaştı. PLA’nın kullanımı kolaydır ve biyolojik temelle sahiptir. ABS filament daha sıcağa karşı daha dayanıklı ve katmanları iyi yapışırsa bu özelliği sayesinde mukavemeti yüksektir.

Filament Geri Dönüşüm Makinesi

Doğamız plastik atıklar ile dolup taşmaya başladı. 3 boyutlu yazıcı topluluğunun bu atıklar için sürdürülebilir yöntemler benimsemesi oldukça önemli. Bunun, özellikle bir 3D yazıcı filament geri dönüşüm makinesi kullanarak nasıl başarılabileceğine bakalım.

Plastik atıklar önemli bir ekolojik sorun teşkil ederken, çöplüklere ve su yollarına girmeye devam ediyor. Sadece bir yılda, milyonlarca deniz canlısı plastiklerden zarar görürken, milyarlarca insan da dolaylı yoldan risk altında.

Bu nedenle, bilinçli 3D yazıcı meraklıları ve makerlar*, başarısız baskılardan kaynaklı fazla plastiği azaltmak, yeniden kullanmak ve geri dönüştürmek için girişimlerde bulunmaya başladı. Üreticiler, ayrıştırmanın 10 ila 1000 yıl sürdüğü iddia edilen kargaşaya neden olan bu malzemeleri kontrol etmek istiyorlarsa, PLA ve ABS filamentlerden iyi bir şekilde yararlanabilecekleri yöntemler bulmaları gerekiyor. Bu bize, insanların nasıl ekolojik olarak dost bir üretici olabileceğini sorgulatıyor.

3D Yazıcı Atıklarının Yeniden Kullanımı

Üç boyutlu yazıcı filamentlerini geri dönüşüm makinesini kullanarak yeniden makaralara sarıp kullanabilirsiniz. Tipik filament geri dönüşüm makinesi, başarısız baskıları daha küçük parçalara böler, eritir ve akışkan plastiği bir delikten ittirir. Sıcak plastik daha sonra soğutulur ve bir makaraya sarılır.

3D yazıcı filament geri dönüşüm makinesini kullanırken bazı ipuçlarına dikkat etmek gerekiyor:

• Farklı filament türlerini karıştırmamalısınız. Filament türleri birbirine karışırsa, istenmeyen baskı sonuçlarına yol açabilir.
• Filamentin veya plastiğin temiz ve ayrılmış olduğundan emin olmalısınız. Örneğin, aynı kimyasal bileşime sahip plastiği kullanırken daha iyi sonuçlar almanız kuvvetle muhtemeldir.

Her dönüşüm makinesi hem parçalayıp hem de ekstrüzyon yani şekillendirme yapamayabilir. Bu nedenle, ihtiyaçlarınıza bağlı olarak iki makine edinmeniz gerekebilir.

Filamenti Parçalamak

Kendin bir parçalayıcı yapabilir veya SHR3D IT gibi hazır bir parçalayıcı satın alabilirsiniz.

Plastik öğütmek ticari cihazlarda bulunan sıradan motorları zorlar. Basit bir çözüm olarak, güçlü motorlu endüstriyel bir parçalayıcı kullanmak yararlı olabilir. Ancak, bu durumda yüksek fiyatlarda harcama yapmanız gerekebilir.

Filamenti Yeniden Şekillendirmek

3D baskıda kullanılan termoplastiklerin büyük bir özelliği, önemli bir malzeme kaybı olmadan eritilip tekrar kalıptan çekilebilmesidir. Filament ekstrüderini evde yapmak ve kullanmak, 3D yazıcı kullanmaktan biraz daha zordur. Ancak kesinlikle atık plastiği pratikte geri dönüştürmenin harika bir yoludur. Ayrıca, kendi filamentinizi üretmeniz, filament maliyetlerini azaltmanıza yardımcı olur. Tabi ki, kendi ekstrüderinizi yapma maliyetini düşünmezseniz.

Atık plastiği kullanılabilir filamente geri dönüştürmek için iki adım gerekir: plastiği küçük parçalara ayırma ve plastiği eriterek filament ekstrüder ile ittirip şekillendirme. İkinci aşamaya, Filastruder veya Filabot gibi hobi sınıfı plastik ekstrüderlerin yanı sıra kendin yap filament ekstrüderleri için tasarımlar da mevcuttur.

Ne yazık ki, plastik parçalama adımı ortalama hobi için biraz zordur. Büyük plastik parçalarını öğütmek, çoğu ticari cihazda bulunan motor türlerini dahi çok fazla zorlar ve zorlamayı kaldırabilen endüstriyel parçalayıcılar çoğu kullanıcı için çok pahalıdır. Bununla birlikte, insanlar filament ekstrüzyonu için plastik atıkların küçük miktarlarını parçalayan bir blender veya kıyma makinesi kullanarak da işlerini görmektedirler.

Piyasada “DIY – do it yourself” – kendin yap ekstrüderlerden “plug-and-play” – tak ve çalıştır makinelerine kadar çeşitli ekstrüderler bulunmaktadır. İşte satın alabileceğiniz bir kaç ekstrüder örneği:

• Açık kaynak seçenekleri arasında Recyclebot veya Lyman / Mulier Filament Extruder bulunur.
• Filastruder Kit: Filastruder Kit, PLA’yı sorunsuz bir şekilde ekstrüde eder, ancak polimerin ekstrüzyondan önce iyice kurumasını sağlamalısınız. PLA, ekstra soğutma ve sarma için açık ve temiz bir alana sahip bir sarıcı gerektirir. ABS, Filastruder’de de iyi çalışır.

• Strooder: Strooder dokunmatik bir arayüze sahiptir ve PLA ve ABS için ekstrüzyon ayarlarıyla önceden yüklenmiş olarak gelir. Ayrıca PP, naylon ve PE ile de iyi çalışır.

• Filabot EX2 filament ekstrüder: PC, PS, PEEK, HIPS, PLA, ABS ve diğer filamentler de dahil olmak üzere çeşitli polimerler ile çalışır.
• FilaFab Ekstrüderleri: 100 serisi PLA ve ABS filament üretmek için idealdir, ancak düşük hacimli ve kısa süreli çalışmalar için tasarlanmıştır. Öte yandan, 350 serisi naylon dahil olmak üzere daha fazla malzeme ile çalışır. Pro 350 ve Pro 350 EX, filamente daha fazla ihtiyaç duyan üreticiler için idealdir.

• Noztek Pro: HDPE, ABS, PET, PP, PLA ve daha birçok polimer ile çalışır.

Filament Geri Dönüşüm Makineleri

The ProtoCycler

ProtoCycler, tam olarak bir üç boyutlu yazıcı filamenti geri dönüştürme makinesidir. Çünkü hem parçalama hem de ekstrüzyon yapabilir. Artan filamentlerinizi, başarısız baskılarınızı veya tipik olarak kullanılmayacak küçük filament parçalarını tekrar kullanmanın harika bir yoludur.

Bu makine, plastiği parçalara ayırıp öğütür, plastiği eritir, kalıptan çeker ve bir makaraya sardırır. Bu cihaz tutarlılığı sağlamak için bilgisayar kontrollüdür. Bu tür bir makineyi evde kullanmak, normal bir 3D yazıcı kullanmaktan daha zorludur.

Filament Fabrikası: Precious Plastic

Plastik atıklarla savaşma ivme kazandıkça, insanları plastiği geri dönüştürmeye ve yeniden kullanmaya teşvik etmek için daha fazla girişim ortaya çıkıyor. Bu girişimlerden biri, kendini insanlara plastik geri dönüşüm atölyeleri kurmalarına yardım etmeye adamış bir geliştiricinin projesi olan Precious Plastic‘dır.

Precious Plastic, plastik enjeksiyon ve ekstrüzyon özelliklerine sahip geri dönüşüm makineleri içermektedir. Bu makinelerle geri dönüştürülmüş plastiklerden filament yapmak mümkündür ve Precious Plastic planları açık kaynaktır.

Ek olarak, proje sürekli olarak geri dönüşüm toplulukları oluşturuyor. Temizlik yapıyor ve daha iyi plastik kullanımıyla ilgili insanları bilinçlendirmek amacıyla her zaman plastik kirliliği sorunu hakkında bilgiler veriyor.

3D yazıcı filament geri dönüşüm cihazlarını Precious Plastic’tan alarak filament fabrikanızı oluşturabilirsiniz. Sistemde bir ekstrüder, kompresör, parçalayıcı ve bir enjeksiyon kalıplayıcı bulunuyor. Ekstrüzyon makinesi, filament oluşturmanıza ve eski veya hatalı baskılarını geri dönüştürmenize yardımcı olur.

Kendiniz Yapın veya Hazır Satın Alın

Precious Plastics’in planları basittir ve hazır parçaları kullanarak uygun bir sistem oluşturabilirsiniz. Dünyanın neresinde bulunduğunuz önemli değil, bu temel parçalara erişebilirsiniz. Makineler modüler olup onarım, yükseltme ve kişiselleştirme işlemleri kolaydır. Tüm makineler modüler tasarlanmıştır. Bu sayede tamir edilebilir, özelleştirilebilir veya değiştirilebilirler.

Bir parçalayıcı, kompresör, ekstrüder ve bir enjeksiyon makinesi üretimi için planlara Github‘da ücretsiz olarak erişilebiliyor. Geri dönüşüm işlemi, parçalayıcıdan başlayarak iki temel adımda yapılıyor. Plastikler önce küçük parçalara ayrılıyor. Daha sonra eritilip şekillendirilerek farklı objeler üretilebiliyor. Tabi ki bu filamenti makaraya sarıp 3D yazıcında da kullanabilirsiniz.