Wie kann man recyceltes Filament aus Abfallprodukten (z.B. fehlgeschlagenen 3D-Druck Prototypen) herstellen?

Plastik Schreddern

Zuerst muss das Material geschreddert werden. Wir verwenden unseren QiTech Shredder, aber wenn ihr keinen Zugang zu einem Schredder habt, könnt ihr auch auf der Precious Plastic Karte nach Workshops in eurer Nähe suchen, einen neuen oder gebrauchten Schredder auf Markplätzen wie dem Precious Plastic Bazar kaufen oder einige kostengünstige Methoden ausprobieren, z.B. einen manuellen Schredder, einen Aktenvernichter oder die Scheren-Mixer-Kombo. Je gleichmäßiger das Granulat ist, desto ruhiger läuft später der Materialfluss im Extruder – und desto besser sind die Voraussetzungen für gutes Filament.

Granulat Trocknen

Der nächste Schritt ist das Trocknen des Materials.
‍
Vor der Extrusion sollte das Granulat sauber, trocken und möglichst sortenrein sein. Gerade bei 3D-Druck-Resten merkt man schnell: „PLA“ ist nicht immer einfach nur PLA – deshalb lieber vorher ordentlich trennen, statt sich später über schlechtes Filament zu wundern. Wir haben bereits ausführliche Anleitungen zum professionellen Trocknen von Granulat oder der kostengünstigeren (aber weniger effizienten) Alternative mit einer selbstgebauten DryBox veröffentlicht, die ihr nachlesen könnt. Wir benutzen bei uns den Digicolor Drywell.

Extrudieren

Als Nächstes kommt der hauptsächliche Schritt: das Extrudieren. Dazu braucht man natürlich einen Extruder. Diesen kann man nach den Bauplänen von Precious Plastic selbst bauen oder einen online kaufen, z.B. beim Precious Plastic Bazar.
Wir haben unseren Extruder über Jahre verbessert und im Laufe der Entwicklung gelernt, dass die folgenden 3 Dinge besonders wichtig sind:
‍
1. Eine geeignete Förderschnecke
2. Präzise Temperaturmessungen und -regelungen
3. Leicht austauschbare Düsen

Je gleichmäßiger das Eingangsmaterial, desto weniger muss der Extruder ausgleichen. Bei unserem Extruder helfen dabei unter anderem die Temperaturzonen und der Massedrucksensor, den Prozess im Blick zu behalten, falls doch mal etwas verkantet.

Extrudiertes Filament kühlen

Wenn das heiße Filament aus dem Extruder kommt, muss es kontrolliert abkühlen, bevor es auf die Spule kommt. Für viele Setups reicht Luftkühlung – zum Beispiel mit einem Turmventilator oder unserem QiTech Airpath für etwas größere Geschwindigkeiten. Reicht die Kühlstrecke bei höherer Abzugsgeschwindigkeit nicht aus, lassen sich mehrere Airpaths hintereinander einsetzen. Und für noch mehr Kühlleistung gibt es mit dem QiTech Aquapath auch eine Wasserkühlung, falls dein Material mit Wasser in Kontakt kommen darf.

Beim Airpath lässt sich die Lüfterleistung passend zum Material einstellen. Das Filament soll dabei fest genug zum Aufwickeln werden, aber nicht so früh auskühlen, dass es sich auf der Spule nicht mehr sauber legt.

Filament aufwickeln

Schließlich kann das Filament auf eine Spule gewickelt werden, damit es später mit einem 3D-Drucker verwendet werden kann. Für diesen Schritt verwenden wir unseren eigenen QiTech Wickler. Er zieht das Filament kontrolliert ab und verteilt es über Puller, Traverse und Spulachse gleichmäßig auf der Rolle. Damit am Ende keine lose gewickelte Spule entsteht, sollte das Filament dabei immer unter Spannung bleiben.

Für die eigentliche Durchmesserregelung kann der Wickler auch mit der QiTech Lasermessung zusammenarbeiten: Misst der Laser Abweichungen, lässt sich die Abzugsgeschwindigkeit passend nachregeln. So arbeiten nicht fünf einzelne Maschinen nebeneinander, sondern eine Filament-Line zusammen.

Drucken

Jetzt kann das neue Filament mit einem Drucker benutzt werden. Viel Spaß beim Drucken!

Kleine Ergänzung:

Für erste Versuche brauchst du weder die modernste Technik noch alle Maschinen unserer kompletten Filament-Line. Wenn du aber regelmäßig Material verarbeitest, lohnt es sich, die einzelnen Schritte aufeinander abzustimmen: Shredder, Trocknung, Extruder, Kühlung, Lasermessung und Wickler. Welche Kombination zu deinem Material und deiner Menge passt, hängt vom Einsatz ab. Falls du Fragen oder Interesse an unseren Maschinen hast, schreib uns einfach!