Αξιοποίηση θερμοπλαστικών προϊόντων τέλους ζωής ως πρώτη ύλη για την κατασκευή αντικειμένων μέσω προσθετικής κατασκευής εναπόθεσης υλικού μεγάλης κλίμακας: ανασκόπηση πρακτικών και προτάσεις για μελλοντική χρήση.

Utilisation of end-of-life thermoplastic products as raw material for the manufacture of objects through large-scale fused deposition modeling additive manufacturing: review of practices and suggestions for future use. (Αγγλική)

  1. MSc thesis
  2. ΓΕΩΡΓΙΟΣ ΚΥΡΑΝΟΣ
  3. Διαχείριση Αποβλήτων (ΔΙΑ)
  4. 10 Οκτωβρίου 2025
  5. Ελληνικά
  6. 96
  7. ΚΟΡΝΑΡΟΣ ΜΙΧΑΗΛ
  8. ΚΟΡΝΑΡΟΣ ΜΙΧΑΗΛ | ΚΥΖΑΣ ΓΕΩΡΓΙΟΣ
  9. Ανακυκλωσιμότητα, Εκτυπωσιμότητα, Θερμοπλαστικά, Μηχανική Ανακύκλωση, Προσθετική Κατασκευή | Recyclability, Printability, Thermoplastics, Mechanical Recycling, Fused Deposition Material Additive Manufacturing
  10. ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ
  11. 3
  12. 53
    • Η αλόγιστη χρήση πολυμερικών προϊόντων οδηγεί σε συνεχή αύξηση των αναγκών και κατά συνέπεια σε αύξηση της παγκόσμιας παραγωγής. Η αξιοποίηση πολυμερικών προϊόντων τέλους ζωής ως πρώτη ύλη μέσω μηχανικής ανακύκλωσης εφαρμόζεται εδώ και χρόνια. Τα ανακυκλωμένα θερμοπλαστικά πολυμερή όχι μόνο μειώνουν τα απόβλητα και την κατανάλωση πρώτων υλών, αλλά επιδεικνύουν σημαντικές δυνατότητες διατήρησης των μηχανικών και θερμικών ιδιοτήτων που απαιτούνται για εφαρμογές μεγάλης κλίμακας. Η ανάπτυξη νέων καινοτόμων πρακτικών αποτελεί πάντα αντικείμενο μελέτης. Η τεχνολογία της προσθετικής κατασκευής με εναπόθεση τηγμένου υλικού αποτελεί μία σύγχρονη μέθοδο αξιοποίησης. Στην παρούσα ΔΕ παρουσιάζονται αρχικά τα πιο κοινά πολυμερή, κατηγοριοποιημένα ως προς τις ιδιότητες τους, τις μεθόδους κατεργασίας τους και ως προς τα παραγόμενα από αυτά προϊόντα. Έπειτα δίνεται μια συνοπτική εικόνα της κατάστασης ως προς τη διαχείριση τέτοιων υπολειμμάτων στην Ελλάδα αλλά και στον υπόλοιπο κόσμο. Περιγράφονται οι παραδοσιακές μέθοδοι ανακύκλωσης των πολυμερών, με έμφαση στη μηχανική ανακύκλωση, τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα της αλλά και οι πιθανοί τρόποι για την αντιμετώπιση των προβλημάτων που παρουσιάζονται. Στη συνέχεια γίνεται μια εισαγωγή στις τεχνολογίες προσθετικής κατασκευής, δίνοντας ιδιαίτερη έμφαση στην τεχνολογία εναπόθεσης υλικού (FDM), καθώς αποτελεί την κυρίαρχη τεχνική όσον αφορά τη μηχανική ανακύκλωση θερμοπλαστικών. Παρουσιάζονται οι διάφορες παραλλαγές της και οι τρόποι βελτίωσης της με γνώμονα την χρήση ανακυκλωμένων υπολειμμάτων. Ακολουθεί βιβλιογραφική ανασκόπηση που αφορά τις δημοσιευμένες έρευνες που σχετίζονται με δοκιμές ανακύκλωσης διαφόρων υλικών μέσω προσθετικής κατασκευής με εναπόθεση υλικού, είτε σε μικρή ή σε μεγαλύτερη κλίμακα. Ιδιαίτερη έμφαση δίνεται στα σύνθετα υλικά καθώς φαντάζουν ως ιδανική λύση για το μετριασμό της υποβάθμισης των μηχανικών ιδιοτήτων. Έπειτα παρουσιάζονται πραγματικές εφαρμογές με την εν λόγω τεχνική σε μεγάλη κλίμακα, ως προς την κατασκευή εξαρτημάτων αλλά και εμπορικών προϊόντων. Τέλος γίνεται προσπάθεια μιας τεχνοοικονομικής μελέτης σχετικά με την εγκατάσταση, λειτουργία και βιωσιμότητα μιας υποτιθέμενης μονάδας κατασκευών μεγάλης κλίμακας, η οποία θα επεξεργάζεται κάποιο συγκεκριμένο ρεύμα υπολειμματικών θερμοπλαστικών για παραγωγή τελικών προϊόντων.

    • The continuous use of polymer products leads to a continuous increase in demand and, consequently, to an increase in global production. The use of end-of-life polymer products as raw materials through mechanical recycling has been utilized for years. Recycled thermoplastic polymers not only reduce waste and raw material consumption, but also demonstrate significant potential for maintaining the mechanical and thermal properties required for large-scale applications. The development of new innovative practices is always a subject of study. Additive manufacturing technology using fused deposition material is a modern method of utilization. This paper first presents the most common polymers, categorized according to their properties, processing methods and the products produced from them. It then provides an overview of the situation regarding the management of such waste in Greece and the rest of the world. Traditional methods of polymer recycling are described, with an emphasis on mechanical recycling, its advantages and disadvantages, and possible ways to address the problems that arise. This is followed by an introduction to additive manufacturing technologies, with particular emphasis on fused deposition modeling (FDM) technology, as it is the dominant technique for mechanical recycling of thermoplastics. Its various variations and ways of improving it are presented, with a focus on the use of recycled residues. This is followed by a literature review of published research related to recycling tests of various materials through additive manufacturing with material deposition, either on a small or larger scale. Particular emphasis is placed on composite materials as they appear to be an ideal solution for mitigating material’s degradation. Next, real-world applications of this technique on a large scale are presented, in terms of the manufacture of components and commercial products. Finally, an attempt is made to conduct a techno-economic study on the installation, operation, and sustainability of a hypothetical large-scale manufacturing unit that will process a specific stream of residual thermoplastics for the production of end products.

  13. Hellenic Open University
  14. Items in Apothesis are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.