In diesem Video wird ein spannender Prozess gezeigt, der beweist, dass selbst die ungewollten Abfälle aus dem 3D-Druck – die sogenannten „filament poops“ – in hochwertiges, nutzbares Filament umgewandelt werden können. Stefan von CNC Kitchen nimmt die Zuschauer mit auf eine Reise durch den Recycling-Prozess, der zeigt, wie 100% recyceltes Filament prinzipiell möglich ist – und welche Herausforderungen dabei auftreten können.
Die Ausgangslage: Viel Abfall beim Multi-Color-Druck
Besonders bei mehrfarbigen Drucken, wie sie etwa bei den beliebten Bambulab-Druckern zum Einsatz kommen, entsteht eine erhebliche Menge an Druckabfällen. Bei einem mehrfarbigen Druckprojekt, in dem unter anderem Majora’s Mask aus dem Zelda-Universum gefertigt wurde, wurden für einen 500-g-Druck ganze 1,2 kg Material als Abfall (oder „filament poop“) ausgeschieden. Diese enorme Menge an verschwendetem Material führte zu der Frage: Kann man diesen Abfall sinnvoll recyceln und in neues Filament umwandeln?
Der Recycling-Prozess: Vom Abfall zum Filament
1. Vorbereitung und Zerkleinerung
Zunächst wurden die gesammelten Abfälle – die üblicherweise bei Farbwechseln anfallenden Überreste – in kleinere Stücke zerkleinert. Aufgrund ihrer Größe passten sie nicht direkt in den Filamentextruder, weshalb ein Schredder eingesetzt wurde, der das Material in kleine Partikel verwandelte. Anschließend wurde das zerkleinerte Material durch ein Sieb gegeben, um sicherzustellen, dass keine großen Fragmente übrig bleiben, die den Extruder blockieren könnten.
2. Trocken- und Reinigungsvorgang
Ein wesentlicher Faktor beim Recycling ist die Feuchtigkeit. Das Material aus dem Druckabfall kann über längere Zeit Feuchtigkeit aufnehmen, was zu Problemen im Extrusionsprozess führt. Um dies zu vermeiden, wurde das zerkleinerte Material sorgfältig getrocknet. Neben traditionellen Methoden wie Vakuumtrocknung kamen zusätzlich große Mengen an Desiccant hinzu, um die Feuchtigkeit noch effektiver zu entfernen.
3. Extrusion und Qualitätskontrolle
Mit einem hochwertigen Filamentextruder – in diesem Fall einem 3DEVO Composer – wurde das getrocknete Material zu neuem Filament verarbeitet. Dabei sorgt ein geschlossenes Regelkreissystem dafür, dass der Durchmesser des extrudierten Filaments möglichst konstant bleibt. Allerdings können Schwankungen im Materialfluss zu Variationen im Durchmesser führen, die anhand von Sensoren gemessen werden. Stefan berichtet, dass das erste Batch ungleichmäßig war, was auf Restfeuchtigkeit und ungleichmäßige Materialzufuhr zurückzuführen war.
4. Optimierung durch Pelletierung
Um die Konsistenz des Filaments weiter zu verbessern, wurde ein zusätzlicher Schritt eingeführt: Das recycelte Material wurde zu Pellets verarbeitet. Diese gleichmäßiger geformten Partikel lassen sich leichter und konsistenter in den Extruder einspeisen, was zu einem Filament mit weniger Durchmesserabweichungen und glatteren Schichten führt.
5. Endergebnis: Ein neuer, recycelter Filamentspul
Nach all diesen Schritten entstand ein neues Spul Filament, das – obwohl farblich ein Mischton aus den ursprünglichen Farben – funktional und druckfähig ist. Als Testobjekt wurde anschließend ein Modell (in diesem Fall ein Master Chief Helm) gedruckt. Das Endprodukt zeigte eine sehr gute Druckqualität, was beweist, dass recyceltes Filament prinzipiell nutzbar ist.
Herausforderungen und Ausblick
Materialreinheit: Es ist wichtig, das Material sorgfältig zu trennen und zu reinigen, um Verunreinigungen wie Metallpartikel zu vermeiden.
Feuchtigkeitsmanagement: Die Trocknung des recycelten Materials ist essenziell, um Qualitätsprobleme zu vermeiden.
Wirtschaftlichkeit: Auch wenn der Prozess technisch möglich ist, bleibt die Frage, ob er auf kleiner Skala wirtschaftlich sinnvoll ist – oder ob er eher für Maker Spaces und industrielle Recyclingunternehmen geeignet ist.
Dennoch zeigt das Projekt eindrucksvoll, dass 100% recyceltes 3D-Druckfilament realisierbar ist. Neben dem ökologischen Aspekt bietet dieser Ansatz auch das Potenzial, Materialkosten zu senken und Abfälle zu minimieren. Mehrere Recyclingunternehmen wie RecyclingFabrik in Deutschland und Printerior in den USA zeigen, dass das Thema auch in der Industrie zunehmend an Bedeutung gewinnt.
Fazit
Das Video von CNC Kitchen demonstriert auf eindrucksvolle Weise, wie 3D-Druckabfälle, die oft als lästige Nebenprodukte anfallen, zu neuem, druckfähigem Filament verarbeitet werden können. Stefan zeigt nicht nur die technischen Details und Herausforderungen dieses Recycling-Prozesses, sondern liefert auch einen inspirierenden Beweis dafür, dass Nachhaltigkeit und Innovation im 3D-Druck Hand in Hand gehen können.
3D Make feiert diesen kreativen Ansatz und lädt alle Maker und Technikbegeisterten ein, über die Möglichkeiten der 3D-Druck-Recycling-Technologie nachzudenken. Wie könnte man in Zukunft die Verschwendung von Filament minimieren und gleichzeitig umweltfreundliche, recycelte Materialien verwenden? Die Antwort könnte den Weg in eine nachhaltigere Druckzukunft ebnen – und genau diese Perspektive macht den Reiz dieses Projekts aus. Happy Recycling!
