9月14日,麻省理工学院衍生企业Atlas Building Composites公布废塑料建筑材料商业化进展。该公司将废塑料与玻璃纤维制成复合材料,再通过大尺寸3D打印生产地基构件、平台、墙体及楼面桁架、屋顶桁架等建筑部件。
从工艺路线看,废塑料首先经过破碎,随后熔融并与玻璃纤维复合,获得适合结构件生产的增强热塑性材料。材料进入大尺寸增材制造设备,通过挤出方式逐层打印成桁架、地基和其他建筑构件。这条路线属于废塑料物理回收、玻纤增强改性与大型3D打印制造的结合。
Atlas的技术源自MIT机械工程系2019年启动的MIT HAUS研究项目。该项目希望利用再生聚合物和大尺寸增材制造技术,开发能够快速生产、便于运输和现场装配的模块化住宅结构,研究范围已经覆盖地基桩、楼面桁架、墙柱、楼板梁和屋顶桁架等部件。
2025年,MIT团队在增材制造会议论文集中发表了再生塑料楼面桁架研究。试验采用再生PET与30%玻璃纤维组成的rPET-GF30复合材料,在大型工业3D打印机上制造了4根桁架。每根桁架长约2.44米、高约33厘米、厚约2.54厘米,重量约5.9公斤,打印时间约13分钟。
研究人员将4根桁架与胶合板组装成约1.22米×2.44米的楼面系统。测试结果显示,该结构在住宅典型载荷下的挠度满足美国相关建筑标准,极限试验加载至4480磅、约2.03吨时,部分桁架才发生屈曲和断裂。相关结果验证了玻纤增强再生PET用于承重建筑构件的技术可行性。
2026年2月,MIT披露团队已经开始测试带有少量饮料残留的消费后PET瓶,研究污染物对打印过程和构件性能的影响。此次商业化报道进一步提出,Atlas正在开发免水废塑料处理工艺,希望减少清洗及废水处理环节,使低等级废塑料能够在当地完成加工。
在生产端,MIT实验系统的材料沉积速度约为每小时60至80磅,Atlas为工厂配置的设备则提高至每小时150至200磅,约68至91公斤。按照公司披露的数据,每个生产单元每天可制造约一套小型住宅所需的结构框架部件。
Atlas将整套材料处理、机器人制造和数字化生产系统称为“Atlas Factory Stack”。公司的商业模式是将生产单元布设在废塑料产生地和建筑市场附近,利用当地废塑料生产当地所需的建筑构件。目前,Atlas正在与国际合作伙伴洽谈,通过分布式工厂扩大该系统的应用范围。
