Recycling-Roboter für 3D-Druck

03.06.2013 07:30 Uhr Ben Schwan

Mit dem Filabot lassen sich Kunststoffabfälle zu Rohstoffen verwandeln, die dann wieder in 3D-Printern verwendet werden können.

Einfache 3D-Drucker gibt es zwar schon für wenige Hundert Euro, doch das Druck-Material muss meist direkt vom Hersteller bezogen werden und ist entsprechend teuer. Die Geräte benötigen die Rohmaterialien, um den gewünschten Gegenstand aus digitalen Dateien mit passender Software herstellen zu können. Dabei werden neben Harzen und Keramikpulvern zumeist verschiedene Kunststoffe verwendet, die insbesondere bei den billigeren Druckern von einer Rolle kommen. Ein Düsensystem schmilzt das Material dann an und verarbeitet es Schicht für Schicht, bis das Endprodukt entnommen werden kann.

Der Filabot [1] der kleinen US-Firma Rocknail Specialties will nun dafür sorgen, dass man für den heimischen 3D-Drucker keine nagelneuen Rohmaterialien mehr kaufen muss: Bei dem Gerät, das der Bastler Tyler McNaney aus Vermont entwickelt hat, handelt es sich um einen Recycling-Roboter für Kunststoffabfälle. Von diesen fallen Tag für Tag bekanntlich große Mengen an – es reicht ein Familieneinkauf, um wieder ordentlich "Nachschub" zu erhalten.

Auf die Rolle: Der Filabot erzeugt einen langen Polymerfaden, der sich dann in einen 3D-Drucker einsetzen lässt.

(Bild: Whitney Trudo / Rocknail Specialties)

Das Filabot-System nimmt Teile aus dem Kunststoffmüll wie Plastikflaschen, Waschmittelgefäße oder altes Spielzeug in einer Größe von maximal zehn Zentimetern an und zerhäckselt diese Gegenstände zunächst. Anschließend erfolgt ein Schmelz- und Walz- sowie Extruderprozess. Endergebnis ist eine Rolle Polymerfilament, bei dem die Fadengröße nach vorheriger Einstellung der des gewünschten 3D-Druckers entspricht. Ein Durchmesser zwischen 1,75 und maximal 3 Millimeter sind hierbei möglich.

Der Filabot kann mit diversen Thermokunststoffen wie Polyethylen in verschiedenen Varianten (von PET über PE-LD bis PE-HD), ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymerisat) und sogar Nylon umgehen, wie McNaney sagt. Dazu lässt sich das Wärmeelement im Recycling-Roboter an verschiedene Temperaturen anpassen, die für die jeweilige Plastikart die richtige ist. PVC kann aus Toxizitätsgründen dagegen nicht verwendet werden. Zudem müssen Nutzer stets darauf achten, was sie dem Filabot zur Verarbeitung reichen, denn nicht jedes Kunststoffteil ist rein genug.

Filabot-Prototyp: Das Team von Rocknail Specialties probierte verschiedene Bauweisen durch.

Rocknail Specialties wünscht sich in einigen Jahren eine Art nachhaltigen 3D-Druck-Kreislauf: "3D-Druck befindet sich noch in den Kinderschuhen, doch wenn man einen Filabot mit einem 3D-Printer kombiniert, erhält man ein geschlossenes Recycling-System auf dem Schreibtisch", so McNaney gegenüber dem Magazin "Wired". Auch in Entwicklungsländern sei so etwas sinnvoll. "Mit einem Filabot und einem 3D-Drucker können die Leute aus so einfachen Dingen wie einer Plastikgabel oder einem Becher ihre eigenen Gegenstände produzieren." Das fertige Gerät verlangt vom Nutzer wenig: Er muss nur den Kunststoff reichen, die Kunststoffart auswählen und einschalten. Anschließend entfernt er die Rolle – fertig.

Geld für den Bau des Filabot sammelte Rocknail Specialties zunächst bei der Crowdfunding-Plattform Kickstarter – 156 Unterstützer gaben mehr als das Dreifache der benötigten Summe von 10.000 US-Dollar. Wie bei ambitionierten Kleinprojekten üblich, dauerte es zunächst ein wenig: Im Januar 2013 stand die Massenproduktion kurz bevor, aktuell wird die erste Charge an Seriengeräten produziert, die im Sommer auf den Markt kommen könnten.

Fertiger Filabot: Die Produktion gelingt auch dank Crowdfunding auf Kickstarter.

(Bild: Rocknail Specialties)

Die Geräte dürften als Bausatz ab 350 Dollar erhältlich sein. Voll zusammengebaute "Ready to Use"-Modelle gab es während der Kickstarter-Kampagne für 500 Dollar; für 850 Dollar konnte man außerdem einen Filabot bestellen, bei dem sich die Polymerfilamente in verschiedene Längen schneiden sowie die Extruderköpfe austauschen ließen.

Fortschritte bei der Extruder-Technik werden in Zukunft noch mehr Kunststoffe für den 3D-Druck recyclingfähig machen, hofft McNaney. Zudem bastelt er an der Genauigkeit des Prozesses. Die 3D-Drucker selbst scheinen auch mit nicht ganz perfekten Rohmaterialien ordentlich zu arbeiten. Wie der Erfinder gegenüber "Wired" sagte, störte sich sein eigener Printer auch an Luftblasen und zu geringem Durchmesser von Polymerfilament-Testrollen nicht. (bsc [2])

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