เครื่องพิมพ์สามมิติทำให้การพิมพ์วัตถุนั้นเกิดขึ้นจริงได้ เครื่องพิมพ์จะทำการพิมพ์โดยการปล่อยหยดเล็กๆ ลงไปเรียงตัวกันเป็นชั้นๆ เรียงกัน ซึ่งวัสดุที่ใช้เป็นหมึกพิมพ์นั้นทำมาจากพลาสติก โลหะ หรือแม้กระทั่งเซลล์ของมนุษย์ แต่ว่าแค่เพียงหมึกธรรมดาที่ใช้กับเครื่องพิมพ์ปกตินั้นก็มีราคาที่สูงอยู่แล้ว หมึกที่ใช้กับเครื่องพิมพ์สามมิติก็มีราคาสูงมากเช่นกัน ในขณะเดียวกัน สังคมของเรากำลังเผชิญกับปัญหาขยะพลาสติก ซึ่งในตอนนี้ นักเรียนทางวิศวกรรมศาสตร์ ชาวแคนนาดาได้ค้นพบหนทางที่จะจัดการกับปัญหาทั้งสองอย่างนี้แล้ว โดยการรีไซเคิลพลาสติกที่เป็นขยะเหล่านั้นให้กลายเป็นหมึกสำหรับเครื่องพิมพ์สามมิติ
ส่วนแรกของอุปกรณ์ชนิดใหม่ก็คือ เครื่องรีไซเคิลพลาสติก มันจะทำการบดขยะพลาสติกให้มีขนาดเล็กๆ ที่เท่าๆ กันซึ่งมีขนาดประมาณเมล็ดข้าว ขยะเหล่านั้นมาจากขวดพลาสติกที่ใช้แล้ว ฝาของแก้วกาแฟ หรือพลาสติกอื่นๆ แต่ขยะเหล่านั้นต้องทำความสะอาดก่อน
Dennon Oosterman ชี้ให้เห็นว่า ผู้ใช้ต้องทำการบดหนึ่งชนิดของพลาสติกในแต่ละครั้งที่ใช้เท่านั้น ไม่เช่นนั้น ส่วนที่จะทำหมึกนั้นอาจจะทำงานได้ไม่ดี เขาทำงานกับเครื่องพิมพ์ชนิดใหม่นี้พร้อมกับนักเรียนอีกสองคนคือ Alex Kay และ David Joyce ทั้งสามคนนั้นมาจาก University of British Columbia ใน Vancouver
เครื่องจักรจะทำการเก็บพลาสติกชิ้นเล็กเอาไว้จนกระทั่งมีมากพอที่จะทำเป็นหมึก หลังจากนั้นพลาสติกชิ้นเล็กๆ เหล่านี้จะเข้าไปสู่ส่วนถัดไปของเครื่องจักร ที่เรียกว่า extruder
เครื่อง extruder เป็นเครื่องที่ใช้ในการผลักวัสดุออกไปด้วยการหมุนเกลียว โดยในส่วนนี้ระบบจะเริ่มต้นด้วยการหลอมพลาสติกชิ้นเล็กๆ จากนั้นของเหลวเพียงเล็กน้อยจะเข้าสัมผัสกับแกนหมุน หลังจากนั้นแกนหมุนจะทำการดึง ให้ได้เป็นเส้นของพลาสติกบางๆ ออกจากเครื่อง extruder ?คุณสามารถคิดเหมือนกับการยืดหมากฝรั่งก็ได้? Oosterman อธิบาย แต่แทนที่มันจะหนืดๆ เหนียวๆ พลาสติกจะถูกทำให้เย็นและม้วนเก็บไว้บนแกนม้วน
เครื่องจักรทำการดึงและม้วนได้มากถึง 3 เมตรของเส้นพลาสติกต่อนาที ด้วยอัตราเร็วเช่นนี้ มันจะใช้เวลาคร่าวๆ ประมาณสองชั่วโมงให้ได้ 1 กิโลกรัมของเส้นพลาสติกบนแกนม้วน ซึ่งมันมีความเร็วมากกว่าเครื่องทำหมึกที่มาจากพลาสติกขนาดเล็กเกือบ 40 เปอร์เซ็นต์
เครื่องมืออื่นๆ จะใช้สกรูขนาดใหญ่กวนพลาสติกในหลอดความร้อน ตรงกันข้ามการออกแบบของนักเรียนกลุ่มนี้ได้แยกกระบวนการออกจากกัน ?พวกเราทำการแยกสกรูจากการหลอมและการผสมออกจากกัน? Oosterman กล่าว เครื่องจักรของพวกเรานั้นยังมีขนาดเล็กอีกด้วย โดยหลอดให้ความร้อนนั้นมีขนาดประมาณ 15 เซนติเมตร ในขณะที่เครื่องอื่นจะมีขนาดของหลอดความร้อนมากกว่าถึง 5 เท่า
เนื่องจากมันมีขนาดที่เล็กทำให้มันใช้พลังงานได้น้อยกว่าเครื่องที่มีขนาดใหญ่ โดยเครื่องจักรชนิดใหม่นี้ใช้พลังงานระหว่าง 1 ใน 3 และ 1 ใน 10 ของเครื่องจักรโมเดลอื่นๆ ซึ่งเป็นผลให้มันมีค่าใช้จ่ายที่น้อยกว่าในการใช้งาน และการใช้พลาสติกแบบรีไซเคิลก็ช่วยลดต้นทุนของหมึกลงไปอีก
และแน่นอน ไม่มีใครอยากจะใช้เครื่องมือที่มีข้อจำกัดมากเกินไปที่จะใช้งาน ดังนั้น ชนิดของพลาสติกที่แตกต่างกันได้ถูกสร้างเป็นโปรแกรมขึ้น ทีมวิจัยได้ทำการสร้างโปรแกรมสำหรับพลาสติก ABS และ PLA โดยที่ ABS เป็นพลาสติกที่แข็ง PLA เป็นพลาสติกที่หลอมเหลวต่ำซึ่งพบได้ในพวกแก้วน้ำใช้แล้วทิ้ง
?มันคล้ายกับปุ่มบนไมโครเวฟ? Oosterman กล่าว การกดปุ่มว่า ป๊อปคอร์น หรือ ฮ็อทด็อก แล้วเครื่องไมโครเวฟก็จะทำงานตามระยะเวลาที่เหมาะสมของมัน พวกเขาสามารถทำการเพิ่มปุ่มใหม่ๆ จากหนึ่งปุ่มหรือมากกว่านั้นสำหรับชนิดของพลาสติกอื่นๆ ผู้ใช้ยังสามารถที่จะโหลดการตั้งค่าใหม่ๆ จากอินเตอร์เน็ตได้อีกด้วย
?พวกคุณยังสามารถที่จะตั้งค่าอุณหภูมิและความดันให้เหมาะสมกับพลาสติกชนิดอื่นๆ ได้ด้วย? Oosterman กล่าว ผู้ใช้งานสามารถเติมสีเพื่อสร้างสีที่แตกต่างกันลงไปได้ หรือพวกคุณสามารถจะผสมพลาสติกที่มีสีเข้าไปด้วยเลยก็ได้
?ฉันชอบความคิดที่เราสามารถประหยัดเงินและทรัพยาการด้วยการใช้วัสดุที่เป็นขยะ? David Kehlet กล่าว เขาเป็นวิศวกรทางด้านพัฒนาใน Engineering Fabrication Laboratory ที่ University of California ซึ่งไม่ได้มีส่วนเกี่ยวข้องกับเครื่องจักรชนิดใหม่นี้
