美国军方的每个分支机构都在为一些应用开发3D打印技术，发现它是一项有用的技术，适用于从日常使用到战场作业的各种应用。

现在海军陆战队和美国陆军研究实验室（ARL）正在共同努力，通过3D打印提高自力更生和可持续性。 研究小组正在研究废塑料的回收利用，例如水瓶，牛奶罐和酸奶容器，以制造3D打印机灯丝。

ARL研究员Nicole Zander博士说：“增材制造技术的潜在应用非常广泛 - 从预生产模型和临时部件到最终用途飞机部件和医用植入物。

Zander博士和海军陆战队队长Anthony Molnar一直致力于使用瓶子和其他塑料制造100％的PET回收长丝，无需任何化学改性或添加剂。 他们还致力于从其他再生塑料和增强纤维制造长丝。

虽然PET广泛用于许多应用，但由于其高熔点温度，吸水性和结晶度问题，PET不常用于3D打印。 据Zander博士介绍，再生PET是一种可行的3D打印新原料。 用该材料印刷的部件的机械性能与用商业长丝印刷的部件相当。 小部件是3D打印用于评估，以及几个较大的长项目军事部分。

“就机械性能而言，FFF中使用的大多数聚合物的体积强度在30至100MPa之间，”Zander博士说。 “再生PET的平均强度为70MPa，因此可能是合适的3D打印原料。”

机械测试在实验室进行，包括单轴拉伸和三点弯曲实验。 在这些测试中，将回收PET的拉伸强度与商用长丝进行比较，发现具有相似的强度。 还制作了一个定制夹具，用于测试3D打印的无线电支架，一种长导程军事物品。 由再生PET制成的支架在与由商用ABS长丝印刷的支架相似的负载下失败。 再生PET已经显示出其在各种应用中可以替代商业长丝。

除了机械测试外，再生塑料还经历了其他测试，如化学分析和热稳定性。

“再生聚合物有各种不同的添加剂，填料和染料，可能经历不同的加工条件 - 即使对于相同的聚合物类型，”Zander博士说。

根据弗吉尼亚州匡蒂科流动性和计数器流动团队的项目官员Molnar的说法，PET瓶子和包装等PET塑料是战场上最多产的废物之一。 美国和联军都生产大量的PET，并且在现场进行回收将减少运送部件到运营基地的后勤负担以及处理材料的成本。

“Nikki的开创性研究将为美国军队提供按需3D打印替换零件的能力，”Molnar说。 “这不仅会提高装备的准备程度，还会使部队能够在现场制造特定任务的装备。 正如我们的敌人向我们展示的那样，他们往往能够加快我们对新战术和装备作出反应的能力。 这项新技术将使战士能够更快地开发必要的工具，以击败不断变化的敌方技术。 随着Nikki继续研究添加添加剂，更强的细丝将继续增强打印更强更换零件的能力。 这将进一步使士兵们将远征制造的边界不仅推向更大的部分，而且还推动印刷建筑材料，无人平台和力量保护装置等其他领域的发展。“

这项工作背后的一个主要目的是通过在部署过程中进行维修来提高作战能力和战备状态，并减少对后勤供应链的依赖，这是武装部队关键和日益重视的问题。

“Zander博士说：”虽然每个单位都有大量的备件供紧急情况使用，但这样做成本高昂，并增加了这些资产车队期间作战人员的风险。 “这些部件的故障和生命周期也很难预测。”

她和Molnar正在建造一个移动回收设施（MRF），以便士兵可以将废塑料变成现场的细丝。

“MRF将是一个塑料加工实验室，位于一个20英尺ISO容器中，所有设备和工具都需要用塑料废料制造3-D打印长丝，”Zander博士说。

她还表示，通过将再生PET与其他塑料混合或添加增强剂或增韧剂等填料，可以进一步提高再生PET的机械性能。

“最终，我们希望从再生塑料和废料中生产出最好的原料，”Zander博士说。 “未来的工作将涉及对原始部件测试选定的3D打印长引线部件，以确定它们是否适合长期或至少是临时替换。”

由军队用于生产再生长丝的设备由Thermo Fisher制造。

赛默飞世尔公司业务发展经理Steve Post说：“陆军真的认为该应用程序开箱即用，将麻烦的废弃产品变成了宝贵的资源。”