Development of an Extruder in the Making of 3D Printing Filament from Recycled Plastics

Authors

  • วีระยุทธ จิตวิริยะ คณะวิทยาลัยเทคโนโลยีอุตสาหกรรม มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ
  • Sittichai Limrungruengrat
  • Boonrit Kaewprachum

Keywords:

Plastics waste recycling, Plastics extruder, 3D printer

Abstract

3D printing machines are very influential for engineering design. This machine is widely used in industry and educational institutions. There are many types of plastics used as printing material, such as PLA, ABS, PET, Nylon, TPU, PA, and HDPE. Some types are expensive. In addition, the problem of plastics waste is increased every day. Therefore, in this research, the objective was as follows: Recycled plastic extrusion quality, Print quality with a 3D printer and economic analysis. Recycled plastics of HDPE, ABS, and PLA were used as sample materials. The plastics extruder machine was designed and built. This machine was controlled by a Programmable Logic Controller (PLC) including an automatic extrusion heat control system and a rolling storage system. The results showed that PLA recycled plastics could not be extruded and stabilized according to the die design. Recycled plastics of HDPE and ABS could be extruded into filaments but the quality of filaments was approximately 60% for HDPE and 78% for ABS comparing with the standard size of the filament. When these filaments were used to print the 3D part, the quality of the ABS recycled plastics is greater than HDPE recycled plastics such as surface finishing, printing convenience and adhesiveness between layers. In economics, ABS recycled plastics can be used as a good substitute for 3D printing with 83.4% materials cost reduction.

Downloads

Download data is not yet available.

References

กัลยา ตันติยาสวัสดิกุล. (2011). การแปลงรูปวัสดุขยะขวดน้ำดื่มพลาสติกเพื่อใช้ในงานออกแบบที่กรองแสงลานจอดรถ, Journal of Architectural / Planning Research and Studies, vol. 7 (2), June 2011, pp. 159 - 172.
ณิชชา บูรณสิงห์. (2562). “ขยะพลาสติก” ปัญหาระดับโลกที่ต้องจัดการ. สำนักวิชาการ. สำนักงานเลขาธิการสภาผู้แทนราษฎร.
เดช เหมือนขาว, ยงยุทธ ดุลยกุล, เรวัตร เจยาคม และวิทยา ศิริคุณ. (2555). กระบวนการอัดรีดขยะ พลาสติกเพื่อนำพลาสติกกลับมาใช้ใหม่, การประชุมวิชาการระดับชาติและระดับนานาชาติ การพัฒนาชนบทที่ยั่งยืน ชุมชนท้องถิ่น ฐานรากการพัฒนาประชาคม,เศรษฐกิจอาเซียน, มหาวิทยาลัยขอนแก่น จังหวัดขอนแก่น
Harold F. Giles, Jr. John R. Wagner and Jr. Eldridge M. Mount. (2005). Extrusion: The Definitive Processing Guide and Handbook. USA: William Andrew, Inc.
Muhammad Ilyas, Waqas Ahmad, Hizbullah Khan, Saeeda Yousaf, Hifayatullah khan and Shan Nazir. (2018). Plastics waste as a significant threat to environment – a systematic literature review, Review on Environmental Heath, vol. 33 (4), September 2018, pp. 383 - 406.
Pierre G. Lafleur and Bruno Vergnes. (2014). Polymer Extrusion. USA: John Wiley & Sons, Inc.
Richard C. Thompson, Charles J. Moore, Frederick S. vom Saal and Shanna H. Swan. (2009). Plastics, the environment and human health: Current consensus and future trends, Philosophical Transactions of The Royal Society B Biological Sciences, vol. 1, August 2009, pp. 1 - 14.
Ugboya A. Paul, Odiamenhi A. Martin and Aigbojie O. Eddy. (2019). The Design and Construction of a Single Screw Extruder, Journal of Multidisciplinary Engineering Science and Technology (JMEST), vol. 6 (7), July 2019, pp. 10341 - 10349.
Y. A. Cengel. (2003). A Practical Approach, 2nd ed. USA: McGraw-Hill.

Published

2021-12-30

Issue

Section

บทความวิจัย