PLA材料回收再造一体机的设计

谭信勇 宋慧 程靖 赵昕书 沈建强 徐振旭

摘要：在目前的桌面级3D打印设备的使用过程中，PLA材料的利用率不高。在使用PLA材料进行3D打印时会有很多的废料产生，例如在打印机挤出口移动过程中产生的细丝和在某些结构打印时必要的支撑所用的材料。如何将PLA材料的利用率提高，减小其对环境的污染，成为当前桌面级3D打印亟待解决的问题。如果能将PLA废料粉碎、融化之后回收再造，将会使PLA材料的利用率大大增加。因此，PLA材料回收再造一体机的设计，相关控制系统的设计制作，对于PLA废料的回收，更加高效合理的利用PLA废料，具有重要的研究价值。在机械设计方面，需要将漏斗、送料管、螺旋杆与挤出模头相连接，螺旋杆与步进电机相组合，电阻加热丝环绕在送料管上。在系统设计方面，采用Arduino MEGA 2560開发板与步进电机驱动器、温敏电阻、加热器、LCD12864液晶屏等相连，组成控制系统。

关键词：3D打印;PLA;Arduino MEGA

引言

随着环保意识的不断高涨与智能制造的不断兴起，桌面级3D打印的不断普及，3D打印技术作为一项同时具备了环保与个性化的产品定制技术，越来越多地出现在大众的视线中。 越来越多的家庭、实验室等各种小场所也能进行3D打印了。聚乳酸PLA材料是众多的熔融沉积使用材料中最环保，对产品成型影响较小的材料，并且其特性为热塑性塑料、来源广、可降解。PLA作为打印耗材占据3D打印市场的重要地位，其一般循环过程如图1所示。由于PLA材料的多种独特的性质，PLA材料被生物医学领域认为是在全球的各种材料之中的最有发展潜力生物医用材料之一。……