石材廢料獲新生：成為3D打印的理想原料

自古以來，大理石就是就是常見的建筑材料。大理石生產(chǎn)過程中的主要廢棄物——顆粒很細(xì)的大理石粉，已經(jīng)成為世界各地都要面對的環(huán)境問題之一。在大理石切割過程中產(chǎn)生的廢料約25％都是大理石粉，這些粉塵對環(huán)境造成污染，并威脅到農(nóng)業(yè)和公眾健康。

3D大理石生態(tài)設(shè)計(jì)（3D Marble-Eco Design）項(xiàng)目就是在這種情況下誕生在意大利拉齊奧南部的Coreno Ausonio大理石采石場，以減少或消除當(dāng)?shù)嘏d旺的大理石制造業(yè)對環(huán)境的影響。該項(xiàng)目的目標(biāo)是大理石生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢料再利用。如果做為工業(yè)垃圾處理的話，對大理石粉的處理既復(fù)雜又昂貴。但如果混合特殊樹脂并使用紫外線催化，這些材料就獲得了新生，成為3D打印的理想原料，可以用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、藝術(shù)創(chuàng)作和時(shí)尚行業(yè)。



Coreno Ausonio工業(yè)區(qū)的大理石粉平均密度為2.7015克/立方厘米，完全由碳酸鈣（CaCO3）組成。電子顯微鏡掃描（SEM）分析顯示其顆粒大小并不均衡，從幾十納米至150微米的顆粒都有。3D大理石生態(tài)設(shè)計(jì)項(xiàng)目的思路是使用光敏感聚合物將這些粉末混合起來形成可用于3D打印的材料。

專門為3D大理石生態(tài)設(shè)計(jì)項(xiàng)目開發(fā)的3D打印機(jī)開是一種混合型FFF—光固化3D打印機(jī)。據(jù)開發(fā)團(tuán)隊(duì)介紹："為了提高打印質(zhì)量，我們采用了多種技術(shù)解決方案：利用專門設(shè)計(jì)的機(jī)械接頭，使它的單步精細(xì)度能達(dá)到約0.5μm；擠出機(jī)采用0.15毫米不銹鋼噴嘴，可產(chǎn)生0.16毫米滴液；當(dāng)樹脂大理石混合物從噴嘴出現(xiàn)時(shí)由激光束瞬間凍結(jié)。這些技術(shù)保障了3D打印機(jī)的精度大大提高，從而生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的打印作品。"


該項(xiàng)目側(cè)重于結(jié)合利用大理石粉塵和3D打印技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)。這樣能夠更有效地利用自然資源，也將有助于保護(hù)環(huán)境。