Филамент для 3д печати из ПЭТ бутылок

Пару лет назад я пробовал печатать пластиковыми бутылками, то был просто эксперимент, пластик мне не понравился и я забросил это дело. За эти два года много кто освоил печать бутылками и в Интернете можно найти много интересных станков для протяжки филамента. Я бы врядли вернулся к этой теме, но сегодня пойдёт речь о переработке бутылок в пластик для 3д-печати.

У меня за неделю на выброс скапливается пару бытылок от молока и одна пятилитровая бутылка от фильтрованной воды. Выбрасывать бутылки очень жалко, поэтому я решил попробовать второй раз.

Сначала с помощью ручного насоса и крышки с ниппелем от велокамеры накачиваю бутылку воздухом, потом надутую бутылку вращаю над газовой горелкой, все неровности на бутылке разглаживаются и бутылка превращается в ровный баллон. Тут надо сказать пару слов о технике безопасности, будьте очень осторожны с огнём, а также спускайте воздух перед тем, как открутить крышку от бутылки. У меня пару раз бутылка улетала из рук с характерным хлопком, один раз почти попал бутылкой в окно.

Из пары подшипников я сделал бутылкорез, на самом деле подойдёт любой, главное чтобы ленты из пластика получались максимально ровными. Я режу полоски шириной один сантиметр, но всё зависит от толщины пластика, для некоторых будет достаточно 7-9 миллиметров.

Из одной пятилитровой бутылки получается примерно 18 метров ленты или 50 грамм пластика. Значит чтобы получить килограмм халявного филамента мне нужно переработать 20 бутылок. Сразу скажу, что если вы можете позволить себе купить пластик, то заниматься бутылками вам точно не стоит, разве что только вам как и мне жалко их выбрасывать.

Итак, теперь самое интересное, покажу процесс производства прутка для 3д-печати. Первые пару бутылок я протянул вручную, занятие очень долгое, поэтому если тянуть пластик из бутылок постоянно, то лучше сразу делать редуктор.

Для протяжки прутка я взял нагревательный блок и старое сопло, керамический нагреватель и терморезистор стандартные от 3д-принтера. Сопло рассверлил сверлом 1.8 мм. На алюминиевый блок одет силиконовый чехол и вся эта конструкция вставлена в алюминиевый п-образный профиль с отверстием под сопло и прорезями под нагреватель и провода. Совственно нагреватель ничем не закреплён, он просто держится в алюминиевом профиле за счёт силиконового чехла.

Несколько первых метров я тянул руками, пальцы быстро устают и начинают болеть. я взял пустую катушку от пластика, зацепил туда бутылочный филамент и дело пошло бодрее, пальцы больше не уставали. Не могу сказать точно, наверное одну бутылку я тянул около получаса.

Несколько слов об электронике, можно взять всё от 3д-принтера с прошивкой Марлин. Я же всё сделал по своему, использовал микроконтроллер ESP8266, написал прошивку и панель управления на HTML-странице. Станок по WIFI подключается к телефону и так им можно управлять. Пока прошивка сырая, сделан лишь базовый функционал, я не знал буду ли я вообще делать этот станок, поэтому всё в таком исполнении на быструю руку.

Первые метры пластика готовы, попробуем что-нибудь напечатать. Информация для тех, кто захочет халявного пластика :) Готовьтесь к тому, что перед вами будет ряд проблем, которые связаны с печатью ПЭТ-пластиком. 

- Пластик может застревать в подающей трубке из-за своей неравномерности.
- Пластик будет разматывать с катушки, потому что очень жесткий.
- Вам придётся спаивать куски пластка чтобы получить пруток достаточной длинны.
- Нужен очень сильный подающий механизм, иначе пластик будет проскальзывать.
- Пластик лучше всего сушить, иначе он будет пузыриться и слои будут плохо спекаться.
- Я печатал с температурой экструдера около 270 градусов, только тогда получается изделие более менее приемлемого качества.
- Пластик очень плохо обрабатывается и не каждый клей склеит ПЭТ-пластик.

Поскольку у меня тут должен получиться халявный пластик, то я буду из него печатать детали редуктора, который заменит мои руки в процессе изготовления прутка. Напечатал несколько шестерёнок и других деталей, чтобы посмотреть что из этого выйдет. В целом первые образцы мне понравились.

На сегодня это всё, рассказал всё что планировал. В планах на будущее собрать редуктор, сделать станок и пробовать тянуть пластик уже автоматически. Также надо придумать какой-то спайщик филамента. 

Спустя пару дней:

В процессе печати выяснилось, что полая трубка филамента может сжиматься, проходя через подающую шестерню, далее приплюснутый пластик попадает в трубку боудена и там создаётся сильное трение, подающий механизм не справляется и пластик застревает. Чтобы этого избежать нужно стараться вытаскивать пластик максимально без внутренних пустот. 

Для будущей модернизации я решил сменить подающую шестерню на двойную, когда пластик зажимается и подаётся сразу двумя шестернями. Это позволит эффективнее подавать скользский ПЭТ-пластик.

Будьте аккуратны при нагревании надутой бутылки, у меня одну порвало, перегрел. Жахнуло громко, жена прибежала :)

Из белых бутылок от молока получается белый ПЭТ-филамент: