Elevated Materials 的處理過程需要對專用碳纖維廢棄物進(jìn)行精細(xì)的溫度控制。Raspberry Pi電腦提供了精確的調(diào)控和詳盡的數(shù)據(jù)記錄功能，同時兼具易用性和經(jīng)濟(jì)性。

Elevated Materials 的概念源自其創(chuàng)始人瑞安·奧利吉斯（Ryan Olliges）。當(dāng)時，他被借調(diào)到南加州大學(xué)火箭推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，負(fù)責(zé)采購他和同學(xué)們設(shè)計(jì)所需的碳纖維廢料。很快，他發(fā)現(xiàn)從航天和航空工業(yè)獲得的廢料遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了實(shí)驗(yàn)室的需求。因此，他的第一家公司使用熱壓機(jī)重新利用這些材料，生產(chǎn)出了極其堅(jiān)固、流線型且輕質(zhì)的滑板。

該項(xiàng)目取得了商業(yè)成功，證明了碳纖維二次利用的可能性。奧利吉斯和同事隨后成立了 Elevated Materials，認(rèn)真應(yīng)對這一工業(yè)副產(chǎn)品替代垃圾填埋方式的迫切需求。他們加大了回收力度，引入了精確控制所需的精細(xì)熱處理技術(shù)設(shè)備。

挑戰(zhàn)

Elevated Materials 的大部分委托項(xiàng)目都涉及火箭和航天器制造過程中產(chǎn)生的廢棄物——這些高科技車輛非常需要碳纖維提供的強(qiáng)度重量比。公司聯(lián)合創(chuàng)始人兼技術(shù)開發(fā)副總裁Jaysen Harris解釋說，這些廢棄物來自制造商，碳纖維編織物中已經(jīng)引入了粘合劑樹脂。通過多層和多方向粘合，碳纖維產(chǎn)品才能獲得強(qiáng)度。但每個客戶提供的廢棄物產(chǎn)品成分都不同，因此每批貨物都需要不同的熱處理才能重新利用。

重要的是，廢棄物中的碳纖維設(shè)計(jì)圖案會在處理過程中被破壞，這是為了防止其成分被逆向工程。Elevated Materials 提供的關(guān)鍵服務(wù)之一就是確保沒有任何東西殘留，從而不會讓客戶的競爭對手了解到使用的溫度、樹脂量和成分。

因此，復(fù)雜的溫度控制和詳細(xì)的數(shù)據(jù)記錄至關(guān)重要。

解決方案

Elevated Materials 使用熱壓機(jī)和自主研發(fā)的技術(shù)，結(jié)合Raspberry Pi 3B+ 作為過程控制電腦，引入多個溫度和壓力值，確保它們符合制造商對材料的規(guī)格要求——即應(yīng)用多少熱量以及升溫速度。

Raspberry Pi提供了詳細(xì)的報(bào)告記錄功能，以便對過程進(jìn)行分析和復(fù)制。在回收過程的后期，一些經(jīng)過處理和壓制的材料會被精密切割成更小的尺寸和定制零件，使用Raspberry Pi控制的數(shù)控路由器完成。

為何選擇Raspberry Pi？

技術(shù)開發(fā)副總裁Jaysen Harris將Raspberry Pi提供的精度視為 Elevated Materials 提供服務(wù)的決定性特征。“Raspberry Pi不斷讀取數(shù)值并評估其應(yīng)處位置，進(jìn)行任何必要的更改并控制電源的開關(guān)。”

其他可用解決方案則遜色許多：“市場上有一些產(chǎn)品進(jìn)行溫度控制，但我們無法獲得如此易用且詳盡的記錄能力。”其他替代方案也會更加昂貴，而且鑒于所需的復(fù)雜程度，“這在初創(chuàng)階段是無法承受的。”他說，“我們根本無法做到。”

成果

Elevated Materials 是南加州唯一提供碳纖維再處理服務(wù)的公司；其熱壓機(jī)中核心的Raspberry Pi控制器提供的精細(xì)控制，使其能夠提供比競爭對手更多的服務(wù)以及更高的精度，這些優(yōu)勢為他們贏得了更多客戶。

迄今為止，創(chuàng)新一直是公司成功的關(guān)鍵，而Raspberry Pi廣泛的產(chǎn)品系列繼續(xù)為其提供支持。Harris正在研究Raspberry Pi電腦的進(jìn)一步應(yīng)用，特別是計(jì)算模塊系列，他設(shè)想將其作為熱壓機(jī)的核心。同時，Raspberry Pi 4 為數(shù)控路由器提供了升級的可能性，而Raspberry Pi攝像頭模塊則可能提供有價(jià)值的監(jiān)控功能。Raspberry Pi數(shù)字標(biāo)牌則被用來向訪客解釋處理過程。“我們一直在迭代，”Harris說。

迄今為止，Elevated Materials 已經(jīng)讓超過 20 萬磅（約 9 萬公斤）的碳纖維廢棄物免于填埋的命運(yùn)。