Houghtoni Michigani Tehnoloogiaülikooli teadlased on edukalt valmistanud mööbli puidujäätmetest 3D-prinditavat puitfilamenti.
Edu avaldati uurimistöös, mille kaasautor oli avatud lähtekoodiga meister Joshua Pearce.Töös uuriti mööblijäätmete ümbertöötlemise võimalust puitkiududeks, et vähendada puidujäätmete keskkonnamõju.
Lehe andmetel toodab ainuüksi Michigani mööblitööstus üle 150 tonni puidujäätmeid päevas.
Neljaetapilise protsessi käigus demonstreerisid teadlased võimalust teha 3D-printimiseks puitfilamenti puidujäätmete ja PLA-plasti kombinatsiooniga.Nende kahe materjali segu on paremini tuntud kui puit-plast-komposiit (WPC).
Esimeses etapis hangiti puidujäätmed erinevatest Michigani mööblitootmisettevõtetest.Jäätmete hulka kuulusid tahked tahvlid ja MDF-i, LDF-i ja melamiini saepuru.
Need tahked plaadid ja saepuru vähendati WPC hõõgniidi valmistamiseks mikroskaala tasemele.Jääkmaterjal jahvatati haamriga, jahvatati puiduhakkuris ja sõeluti vibreeriva õhutustamise seadmega, milles kasutati 80-mikronist sõela.
Selle protsessi lõpuks olid puidujäätmed pulbrilises olekus koos teraviljajahu granuleeritud koostisega.Materjali nimetati nüüd "puidujäätmete pulbriks".
Järgmises etapis valmistati PLA puidujäätmete pulbriga segamiseks.PLA graanuleid kuumutati 210 °C juures, kuni need muutusid segatavaks.Puidupulber lisati sulatatud PLA segule, muutes puidu kuni PLA massiprotsenti (massi%) vahemikus 10-40 massiprotsenti puidujäätmete pulbrit.
Tahkunud materjal pandi uuesti puiduhakkurisse, et valmistada ette avatud lähtekoodiga recyclebot, hõõgniidi valmistamiseks mõeldud plastist ekstruuder.
Valmistatud hõõgniit oli 1,65 mm, läbimõõduga õhem kui turul saadaolev standardne 3D hõõgniit, st 1,75 mm.
Puitfilamenti testiti mitmesuguste esemete, näiteks puidust kuubi, ukselinki ja sahtli käepideme valmistamisega.Tulenevalt puithõõgniidi mehaanilistest omadustest tehti kohandusi uuringus kasutatud 3D-printerites Delta RepRap ja Re:3D Gigabot v. GB2.Muudatused hõlmasid ekstruuderi muutmist ja printimiskiiruse reguleerimist.
Ideaalsel temperatuuril puidu trükkimine on samuti oluline tegur, kuna kõrge temperatuur võib puitu söestuda ja düüsi ummistada.Antud juhul trükiti puitfilament 185C juures.
Teadlased näitasid, et puidust filamenti oli otstarbekas valmistada mööbli puidujäätmetest.Siiski tõstatasid nad edaspidiseks uurimiseks olulisi punkte.Nende hulka kuulusid majanduslikud ja keskkonnamõjud, mehaaniliste omaduste üksikasjad, tööstusliku tootmise võimalus.
Dokumendis jõuti järeldusele: "See uuring on näidanud tehniliselt elujõulist metoodikat mööbli puidujäätmete ümbertöötlemiseks mööblitööstuse jaoks kasutatavateks 3D-prinditavateks osadeks.PLA-graanulite ja ringlussevõetud puidujäätmete segamisel saadi hõõgniit läbimõõduga 1,65 ± 0,10 mm ja seda kasutati väikeste erinevate katseosade printimiseks.Seda meetodit, mis on laboris välja töötatud, saab laiendada, et see vastaks tööstuse vajadustele, kuna protsessi etapid on lihtsad.Loodi väikesed 40 massiprotsendi puidupartiid, kuid nende korratavus oli vähenenud, samas kui 30 massiprotsendi puidupartiid olid kasutuslihtsuse poolest kõige lubavamad.
Käesolevas artiklis käsitletav uurimistöö kannab pealkirja Puitmööblijäätmetel põhinev taaskasutatud 3-D-printimise filament.Selle kaasautorid on Adam M. Pringle, Mark Rudnicki ja Joshua Pearce.
Täiendavate uudiste saamiseks 3D-printimise uusimate arengute kohta tellige meie 3D-printimise uudiskiri.Liituge meiega ka Facebookis ja Twitteris.
Postitusaeg: veebruar 07-2020