Aarhus University Seal / Aarhus Universitets segl
AU Engineering Department of Biological and Chemical Engineering

Recycled plastics transformed into 3D printing material

A new research project at the Department of Engineering, Aarhus University aims to recycle plastic waste into a standardised filament product for the 3D printing industry.

[Translate to English:] Gitte Buk Larsen, forretningsudviklings- og markedsføringschef i Aage Vestergaard Larsen A/S, og lektor Mogens Hinge gennemgår genbrugsplast. Foto: Aage Vestergaard Larsen A/S.

[Translate to English:]

3D-print er i dag en kraftigt voksende industri, som har affødt et stigende globalt behov printbart kvalitetsfilament. Der findes i dag dog ingen standarder for dette filament, og derfor hersker der vilde vesten-tilstande for brugerne af 3D-printere, mener lektor og plastik-ekspert Mogens Hinge fra Institut for Ingeniørvidenskab:

3D printing is a fast-growing industry, and this has led to an increasing global need for print-quality filament. However, there are currently no standards for this filament, and therefore it is like the Wild West for users of 3D printers, according to associate professor and plastics expert Mogens Hinge from the Department of Engineering:

"When manufacturing plastics, a very common problem is that there are variations from one batch to the other. It’s like felling a forest to produce lumber with similar variations from one tree to another. The problem arises from carelessly using plastic for 3D printer filament, and not dimensioning the components in relation to the material, as is otherwise practice in the plastics industry," he says. 

At the university, Mogens Hinge has seen for himself that filament for 3D printing can vary in quality, even though the product comes from the same supplier and is manufactured from the same plastic type.

"Even if you buy a reputable-brand filament, there are still problems, because there are no standards for what you put into the machine that makes the filament. This is annoying for the individual consumer, but can be disastrous for the industry, which, to a large extent demands documentation for the product," he adds. 

In the podcast series Bæredygtig Viden (sustainable knowledge) you can meet Mogens Hinge, who talks about the problems of recycling plastics. Go straight to the podcast here (in Danish).

Together with the largest plastic recycling company in Scandinavia, Aage Vestergaard Larsen A/S, Mogens Hinge has started a new research and development project to develop a standardised, documentable 3D printing filament of high and stable quality from recycled plastics.

There are three good reasons for this, explains Gitte Buk Larsen, business developer and marketing manager at Aage Vestergaard Larsen A/S. “Firstly, it hasn’t yet been possible to produce filament from 100% recycled plastic. Secondly, no one has cracked the code for producing filament based on a data sheet in order to ensure uniform quality. And thirdly, there are currently no filament producers in Denmark.

"If the project is successful, it’ll revolutionise the material consumption of 3D printers, which today is largely made up of new plastics. We’re talking about being able to use plastic waste to create new, high-quality filament. It’ll have a significant impact for the environment and the climate in the long term," says Gitte Buk Larsen.

Associate Professor Mogens Hinge continues,

“The advantage of having Aage Vestergaard Larsen as the project owner and manager is that they have a wide range of different quality polymers, so we’re pretty sure that, together, we can mix our way to finding consistently high-quality product."

The project is called "Development of filament for 3D printing based on recycled plastics", it has received funding of DKK 640,000 (EUR 84,000) from Innovation Fund Denmark and it is headed by Aage Vestergaard Larsen A/S.


Contact

Associate Professor Mogens Hinge

Department of Engineering - Plastics and Polymer Engineering
Aarhus University

Mail: hinge@au.dk
Tel.: +45 2277 0555

”Det er et helt almindeligt kendt problem, at når man producerer plastik, så er der variationer fra den ene batch til den anden. Det svarer til at fælde en skov for at producere tømmer: Der er ligeledes variationer fra træstamme til træstamme. Problemet opstår, når man ukritisk benytter plastikken til 3D-printer filament og ikke dimensioner komponenterne i forhold til materialet, som man ellers gør i plastikindustrien,” siger han.

På universitetet har Mogens Hinge selv erfaret, at kvaliteten af filament til 3D-print kan være af endog meget varierende kvalitet – selv om produktet kommer fra samme leverandør og er fremstillet af samme plasttype.

”Selvom man køber filament fra anerkendte mærker, er der stadig problemer, for der er ingen standard for, hvad man putter i maskinen, der laver filamentet. Det er til irritation for den enkelte forbruger, men kan være katastrofalt for industrien, som i vid udstrækning efterspørger dokumentation for produktet,” tilføjer han.

I podcast-serien Bæredygtig Viden kan du møde Mogens Hinge, som fortæller om problemerne med at genanvende plastik, og hvorfor det ikke er helt så ligetil. Hop direkte til podcasten ved at klikke her.

Sammen med Nordens største virksomheden inden for genanvendelse af plast, Aage Vestergaard Larsen A/S, har Mogens Hinge derfor startet et nyt forsknings- og udviklingsprojekt op, som har til formål at udvikle et standardiseret, dokumenterbart 3D-print-filament i høj og stabil kvalitet fra genanvendt plast.

Det er der tre gode grunde til, forklarer forretningsudviklings- og markedsføringschef i Aage Vestergaard Larsen A/S, Gitte Buk Larsen: For det første er det endnu ikke lykkedes nogen, at producere filament ud fra 100% genanvendt plast; for det andet har ingen knækket koden til at producere filament ud fra et datablad for at sikre ensartet kvalitet; og for det tredje findes der i dag ikke filamentproducenter i Danmark.

”Når vi lykkes med projektet, vil det kunne revolutionere materialeforbruget til 3D-printere i dag, som i vid udstrækning består af ny plast. Vi taler altså om at kunne bruge plastaffald og plastspild til at skabe nyt højkvalitets filament. Det har stor betydning for både miljø og klima på den lange bane,” siger Gitte Buk Larsen.

Lektor Mogens Hinge fortsætter:

”Fordelen ved at Aage Vestergaard Larsen er projektindehaver og leder projektet er, at de har en lang række forskellige polymerkvaliteter, så vi er ret sikre på, at vi sammen kan blande os frem til et konstant produkt af høj kvalitet.”

Projektet, der går under navnet ”Udvikling af filament til 3D-print baseret på genanvendt plast” er støttet af Innovationsfonden med 640.000 kr. og ledes af Aage Vestergaard Larsen A/S.


Kontakt

Lektor Mogens Hinge

Institut for Ingeniørvidenskab - Plastics and Polymer Engineering
Aarhus Universitet

Mail: hinge@au.dk
Mobil:  +45 2277 0555