WASP双挤出技术新突破:土基与塑料同机打印,实现可逆回收
意大利3D打印机制造商WASP正在开发一套双挤出技术,让土基材料和塑料增强材料在同一个3D打印过程中交替出现。
这套正在申请专利的方法,把液体沉积建模(LDM)和熔融颗粒制造(FGF)整合在一起,系统能在沉积土基浆料和热塑性材料之间来回切换。
据WASP说,在土体结构里加入塑料增强层,以前因材料坍塌做不出来的几何形状,现在有办法做出来了。
WASP的设计目标,是让增强材料和土基材料在物体寿命结束时能分开。
他们管这个叫可逆复合系统,核心是支持材料回收和再利用。

WASP从2012年就开始碰LDM和FGF,围绕这两种工艺做了不少打印系统。
LDM负责沉积黏土这类膏状材料,FGF则用挤出方式加工塑料颗粒。
双挤出系统在逐层打印时切换两种方法,土体打印到特定阶段就把塑料增强材料放进去。
WASP确认初期实验材料里有再生PLA,但还没公布全部兼容的聚合物种类。
把塑料层嵌进结构,等于在制造过程中多了一层额外支撑,土基材料能做的几何形状范围也跟着变大。

这对回收来说是个很现实的问题。
传统复合结构到寿命结束的时候,材料混在一起很难拆开。
WASP的做法,是从制造工艺一开始就考虑材料分离。
据他们介绍,塑料增强层在土基结构寿命结束时可以被移除,各材料就能独立回收。
这个概念来自他们一直关注的节俭建筑(frugal architecture),灵感是陶土蜂用当地现成材料筑巢。
WASP觉得,塑料在建筑环境里已经到处都是,负责任的材料使用,不能只看它发挥作用那一段,还得看它用完以后怎么回收。

这项正在申请专利的技术,目前还在初期测试阶段。
WASP一边优化工艺,一边研究它的局限性,也在找潜在应用场景。
商业发布日期还没有公布,哪些打印平台能用上这套系统也没有明确说法。
初期测试的定量性能数据,目前同样没公开。
未来还要做更多测试,才能确定塑料增强材料对复杂几何形状的支撑效果,以及材料在寿命结束时能不能被稳定地分离回收。
WASP早先在建筑和环境项目上探索过土基增材制造。
和哥伦比亚大学天然材料实验室合作时,他们用建筑废土和农业副产品的混合物,给2025年威尼斯建筑双年展的「泥土仪式」装置做了几百块3D打印土砖。
另一个应用来自以色列理工学院(Technion)的TreeSoil项目。
这个项目用WASP的LDM挤出技术,拿当地土壤做原料,生产可生物降解结构。
靠互锁几何结构和自然干燥,模块化构件不需要胶粘剂就能组装。
这两个项目能看出土基挤出技术怎么用在建筑装置和可降解结构上。
现在这套新做法换了个策略,引入塑料增强材料,去支撑那些单靠土基材料撑不起来的几何形状。
而且它提出的使用后材料分离能力,也让这种方法区别于传统那种永久粘合的复合材料。


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