Σύστημα Ανακύκλωσης
Τρισδιάστατα Εκτυπωμένων
Τεμαχίων με μέθοδο FDM

Γαντζίδης, Ιωάννης; Gantzidis, Ioannis

dc.contributor.author	Γαντζίδης, Ιωάννης	el
dc.contributor.author	Gantzidis, Ioannis	en
dc.date.accessioned	2026-03-06T06:29:25Z
dc.date.available	2026-03-06T06:29:25Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/63850
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.31545
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Τρισδιάστατη Εκτύπωση	el
dc.subject	Ανακύκλωση	el
dc.subject	Μοντελοποίηση μέσω Τήξης και Εναπόθεσης Υλικού	el
dc.subject	Εξωθητής Νήματος	el
dc.subject	Ανάλυση Πεπερασμένων Στοιχείων	el
dc.subject	Recycling	en
dc.subject	3D Printing	el
dc.subject	Fused Deposition Modeling (FDM)	el
dc.subject	Filament Extruder	el
dc.subject	Finite Element Analysis (FEA)	el
dc.title	Σύστημα Ανακύκλωσης Τρισδιάστατα Εκτυπωμένων Τεμαχίων με μέθοδο FDM	el
dc.title	Recycling system of FDM 3D Printed Parts	en
dc.contributor.department	Τομέας Μηχανολογικών Κατασκευών & Αυτόματου Ελέγχου	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	3D-Printing	el
heal.language	el
heal.language	en
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2025-01-12
heal.abstract	Η παρούσα διπλωματική εργασία αναφέρεται στον σχεδιασμό και τη μελέτη ενός μηχανήματος τριών φάσεων για την ανακύκλωση μη επιτυχημένων 3D εκτυπώσεων ή πρωτοτύπων. Σκοπός της μελέτης αυτής είναι αφενός η ενίσχυση και καλλιέργεια της οικολογικής συνείδησης και αφετέρου η μείωση του κόστους των πρώτων υλών. Η διαδικασία ανακύκλωσης αποτελείται από τρία βασικά στάδια, τα οποία είναι: ο τεμαχισμός, η εξώθηση και τέλος η επανελίκωση του νήματος (filament). Στο πρώτο στάδιο της διαδικασίας, τα προς ανακύκλωση τεμάχια θρυμματίζονται σε μικρότερα επιμέρους κομμάτια μέσω ενός τεμαχιστικού, μεμονωμένου άξονα. Η έξοδος του τεμαχιστή διαθέτει ένα φίλτρο που επιτρέπει τη διέλευση κομματιών συγκεκριμένης διαμέτρου, τα οποία στην συνέχεια συλλέγονται και οδηγούνται στο επόμενο στάδιο. Το δεύτερο στάδιο αφορά στην εξώθηση των κομματιών σε νήμα μέσω εξωθητή μονού κοχλία. Η απόφαση για τη χρήση μονού άξονα και μονού κοχλία ελήφθη μετά από επαναληπτική διαδικασία υπολογισμών και οικονομικών αναλύσεων, οι οποίες κατέδειξαν ότι η αρχική σχεδίαση με τεμαχιστή διπλού άξονα και εξωθητή διπλού κοχλία ήταν ασύμφορη. Ενώ ο εξωθητής διπλού κοχλία προσφέρει πλεονεκτήματα στην ανάμειξη και στην επεξεργασία σκληρών υλικών, το κόστος συντήρησης και κατασκευής του είναι διπλάσιο, καθιστώντας τον οικονομικά μη βιώσιμο για την εν προκειμένω εφαρμογή. Αντιθέτως, ο εξωθητής μονού κοχλία ικανοποιεί πλήρως τις ανάγκες της εφαρμογής, επιτυγχάνοντας την επιθυμητή ποιότητα ανάμειξης και εξώθησης. Στο τρίτο και τελευταίο στάδιο, το παραγόμενο νήμα τυλίγεται ξανά σε τύμπανο, το οποίο κινείται από βηματικό κινητήρα οδηγούμενος από λογικό ελεγχτή. Η διαδικασία σχεδιασμού και μελέτης του συστήματος περιλάμβανε μια πλήρη φάση εννοιολογικού σχεδιασμού και χρήση μεθόδων ανάλυσης πεπερασμένων στοιχείων (FEA), με στόχο τη δημιουργία μιας οικονομικής λύσης για την ανακύκλωση απορριπτόμενων 3D εκτυπώσεων. Συμπερασματικά, η λύση αυτή, απευθύνεται τόσο σε ερασιτέχνες, που επιθυμούν να μειώσουν το κόστος πρώτων υλών, όσο και σε βιομηχανίες, που στοχεύουν στη μείωση των εξόδων παραγωγής. Επιπροσθέτως, διεξήχθη επαναληπτική πειραματική διαδικασία στον εξωθητή, μελετώντας τη διάμετρο του παραγόμενου νήματος και το ποσοστό μίξης παρθένου και ανακυκλωμένου υλικού, προκειμένου να επιτευχθεί η βέλτιστη απόδοση και ποιότητα του παραγόμενου νήματος. Η εργασία τελειώνει με την παρουσίαση των περαιτέρω παραγόντων που θα μπορούσε να αναλύσει με απώτερο σκοπό την μελλοντική έρευνα.	el
heal.abstract	This thesis focuses on the design and study of a three-phase machine for recycling failed 3D prints or prototypes. The purpose of this study is twofold: to promote and cultivate ecological awareness and to reduce the cost of raw materials. The recycling process consists of three main stages: shredding, extrusion, and finally, re-spooling the filament. In the first stage, the items to be recycled are crushed into smaller pieces using a single-axis shredder. The shredder’s output features a filter that allows only pieces of a specific diameter to pass through. These are then collected and directed to the next stage. The second stage involves extruding the pieces into filament using a single-screw extruder. The decision to use a single-axis shredder and a single-screw extruder was made after iterative calculations and financial analysis, which demonstrated that the initial design, which included a dual-axis shredder and a twin-screw extruder, was not cost-efficient. While the twin-screw extruder offers advantages in material mixing and processing harder materials, its maintenance and construction costs are double, making it economically unviable for this application. On the contrary, the single-screw extruder fully meets the application’s requirements, achieving the desired mixing and extrusion quality. In the third and final stage, the produced filament is rewound onto a spool driven by a stepper motor controlled by a logic controller. The design and study process included a complete conceptual design phase and the use of finite element analysis (FEA) methods to create an economical solution for recycling discarded 3D prints. In conclusion, this solution is aimed both at hobbyists, who wish to reduce raw material costs, and at industries seeking to lower production expenses. Additionally, iterative experimental procedures were conducted on the extruder to examine the diameter of the produced filament and the ratio of virgin to recycled material, in order to achieve optimal performance and filament quality. The thesis concludes with a discussion of further factors that could be analyzed to facilitate future research.	en
heal.advisorName	Σπιτάς, Βασίλειος
heal.committeeMemberName	Κουλοχέρης, Δημήτριος
heal.committeeMemberName	Αντωνιάδης, Ιωάννης
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Μηχανολογικών Κατασκευών και Αυτομάτου Ελέγχου	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	61 σ
heal.fullTextAvailability	false