树莓派是如何将 200,000磅 碳纤维从垃圾填埋场拯救出来？

Elevated Materials 的处理过程需要对专用碳纤维废弃物进行精细的温度控制。Raspberry Pi电脑提供了精确的调控和详尽的数据记录功能，同时兼具易用性和经济性。

解决方案	Raspberry Pi 3B+
企业规模	中小型
行业	制造业

Elevated Materials 的概念源自其创始人瑞安·奥利吉斯（Ryan Olliges）。当时，他被借调到南加州大学火箭推进实验室，负责采购他和同学们设计所需的碳纤维废料。很快，他发现从航天和航空工业获得的废料远远超过了实验室的需求。因此，他的第一家公司使用热压机重新利用这些材料，生产出了极其坚固、流线型且轻质的滑板。

该项目取得了商业成功，证明了碳纤维二次利用的可能性。奥利吉斯和同事随后成立了 Elevated Materials，认真应对这一工业副产品替代垃圾填埋方式的迫切需求。他们加大了回收力度，引入了精确控制所需的精细热处理技术设备。

挑战

Elevated Materials 的大部分委托项目都涉及火箭和航天器制造过程中产生的废弃物——这些高科技车辆非常需要碳纤维提供的强度重量比。公司联合创始人兼技术开发副总裁Jaysen Harris解释说，这些废弃物来自制造商，碳纤维编织物中已经引入了粘合剂树脂。通过多层和多方向粘合，碳纤维产品才能获得强度。但每个客户提供的废弃物产品成分都不同，因此每批货物都需要不同的热处理才能重新利用。

重要的是，废弃物中的碳纤维设计图案会在处理过程中被破坏，这是为了防止其成分被逆向工程。Elevated Materials 提供的关键服务之一就是确保没有任何东西残留，从而不会让客户的竞争对手了解到使用的温度、树脂量和成分。

因此，复杂的温度控制和详细的数据记录至关重要。

解决方案

Elevated Materials 使用热压机和自主研发的技术，结合Raspberry Pi 3B+ 作为过程控制电脑，引入多个温度和压力值，确保它们符合制造商对材料的规格要求——即应用多少热量以及升温速度。

Raspberry Pi提供了详细的报告记录功能，以便对过程进行分析和复制。在回收过程的后期，一些经过处理和压制的材料会被精密切割成更小的尺寸和定制零件，使用Raspberry Pi控制的数控路由器完成。

为何选择Raspberry Pi？

技术开发副总裁Jaysen Harris将Raspberry Pi提供的精度视为 Elevated Materials 提供服务的决定性特征。“Raspberry Pi不断读取数值并评估其应处位置，进行任何必要的更改并控制电源的开关。”

其他可用解决方案则逊色许多：“市场上有一些产品进行温度控制，但我们无法获得如此易用且详尽的记录能力。”其他替代方案也会更加昂贵，而且鉴于所需的复杂程度，“这在初创阶段是无法承受的。”他说，“我们根本无法做到。”

成果

Elevated Materials 是南加州唯一提供碳纤维再处理服务的公司；其热压机中核心的Raspberry Pi控制器提供的精细控制，使其能够提供比竞争对手更多的服务以及更高的精度，这些优势为他们赢得了更多客户。

迄今为止，创新一直是公司成功的关键，而Raspberry Pi广泛的产品系列继续为其提供支持。Harris正在研究Raspberry Pi电脑的进一步应用，特别是计算模块系列，他设想将其作为热压机的核心。同时，Raspberry Pi 4 为数控路由器提供了升级的可能性，而Raspberry Pi摄像头模块则可能提供有价值的监控功能。Raspberry Pi数字标牌则被用来向访客解释处理过程。“我们一直在迭代，”Harris说。

迄今为止，Elevated Materials 已经让超过 20 万磅（约 9 万公斤）的碳纤维废弃物免于填埋的命运。