پرينتر سه بعدي

چاپ با پرينتر سه بعدي مي تواند ضايعات و انتشار گازهاي گلخانه اي را هنگام باز كردن لاستيك ها كاهش دهد. تيمي از ويرجينيا تك توسط موسسه REMADE براي يك پروژه 1.5 ميليون دلاري براي بهبود بازپخت تاير با استفاده از ساخت افزودني انتخاب شده است. باز كردن لاستيك بخش رايج تعمير و نگهداري خودروهاي تجاري است. اساساً، هنگامي كه يك تاير فرسوده مي شود، قبل از اينكه لايه جديدي از تاير به آن بچسبد، سطح آن بايد صاف شود. اين اقدام براي ايمني لاستيك ها حياتي است، اما خود اين فرآيند نسبتاً ناكارآمد است. براي رفع اين مشكل، تيم به چاپ سه بعدي و اسكن سه بعدي روي آورده است تا كارايي را بهبود بخشد و در نتيجه ضايعات و انتشار گازهاي گلخانه اي را كاهش دهد.

در ايالات متحده، صنعت حمل و نقل در اين كشور تقريباً به طور كامل به وسايل نقليه تجاري به ويژه تريلرهاي تراكتور، كه به عنوان كاميون هاي نيمه تريلر نيز شناخته مي شوند، وابسته است. در واقع، طبق گزارش اداره حمل و نقل، 13 ميليون كاميون در ايالات متحده مشغول به كار هستند كه 2.9 ميليون تريلر تراكتوري را شامل مي شود. علاوه بر اين، نزديك به 70٪ از كل بار در ايالات متحده توسط كاميون حمل مي شود و آن را به يكي از بزرگترين صنايع اين كشور تبديل مي كند. در نتيجه، طبق بيانيه مطبوعاتي ويرجينيا تك، سالانه حدود 14.5 ميليون تاير در ايالات متحده بازپخت مي شود. متعاقباً، ضايعات، حدود 9 پوند مواد اضافي در هر لاستيك، و ناكارآمدي ها واقعاً در طول زمان اضافه مي شوند. به همين دليل است كه كريس ويليامز، L.S. پروفسور راندولف در مهندسي مكانيك و همچنين موسسه REMADE معتقدند كه به دنبال افزايش راندمان بازپخت تاير بسيار مهم است. از جمله از طريق استفاده از چاپ سه بعدي.

اما دقيقاً چگونه از اين فناوري ها براي بازپخت تاير استفاده مي شود؟ طبق اطلاعات ويرجينيا تك، رويكرد تيم استفاده از اسكن سه بعدي، پرينت سه بعدي و روباتيك صنعتي براي ايجاد فرآيند جديدي براي بازخواني خواهد بود. تركيب اين فناوري هاي مختلف و علم مواد در واقع براي موفقيت پروژه حياتي است. ويليامز توضيح مي‌دهد: «تنها راه براي پرداختن به چالش بزرگ اين پروژه در تجسم مجدد فرآيند بازپخت تاير، از طريق يك رويكرد فرا رشته‌اي مبتني بر تيم است كه بر ملاحظات همزمان مواد، فرآيند توليد مواد افزودني و عملكرد نهايي تايرها متمركز است.»

از نظر پرينت سه بعدي، به نظر مي رسد روش انتخابي روش جديدي براي اكستروژن با استفاده از اتصالات روي بازوي رباتيك باشد. اين به طور كلي با الاستومرهاي پرينت سه بعدي با كارايي بالا تركيب مي شود كه از طريق همكاري با مركز طراحي زيستي ايالت آريزونا براي مواد و توليد ماكرو مولكولي پايدار سنتز مي شود. در نهايت، با انعطاف پذيري بازوهاي رباتيك، امكان پرينت سه بعدي مستقيماً روي نواحي لازم روي تاير فرسوده با استفاده از اكستروژن وجود خواهد داشت كه در ايده مشابه با رسوب مستقيم انرژي (DED) هر چند با پليمرها است. اين امكان ايجاد لاستيك هاي بادوام را فراهم مي كند كه حتي سخت ترين الزامات ايمني را برآورده كنند.

ويليامز نتيجه‌گيري مي‌كند: «ما واقعاً براي انجام اين پروژه چالش‌برانگيز هيجان‌زده هستيم كه پيشرفت‌هاي علم و توليد پليمر از جمله اسكن سه بعدي، پرينت سه بعدي و روباتيك صنعتي را ادغام مي‌كند. اگر همه چيز به خوبي پيش برود، فناوري پنچرگيري حاصل مي تواند منجر به كاهش سالانه حدود 90 متريك كيلوتن ضايعات لاستيك و 800 متريك كيلوتن انتشار CO2 [دي اكسيد كربن] در سراسر صنعت بازپخت شود.