دانشمندان دانشگاه فناوری میشیگان، هاتون با موفقیت رشته چوب قابل چاپ سه بعدی را از ضایعات چوب مبلمان ساخته اند.
این موفقیت در یک مقاله تحقیقاتی با همکاری جاشوا پیرس، قهرمان متن باز منتشر شد.این مقاله امکان بازگرداندن زباله‌های مبلمان را به رشته‌های چوبی برای کاهش اثرات زیست‌محیطی زباله‌های چوب بررسی می‌کند.
طبق این روزنامه، صنعت مبلمان در میشیگان به تنهایی بیش از 150 تن زباله چوب در روز تولید می کند.
در یک فرآیند چهار مرحله ای، دانشمندان امکان ساخت فیلامنت چوبی پرینت سه بعدی را با ترکیبی از ضایعات چوب و پلاستیک PLA نشان دادند.مخلوط این دو ماده بیشتر به عنوان کامپوزیت چوب پلاستیک (WPC) شناخته می شود.
در مرحله اول، ضایعات چوبی از شرکت های مختلف تولید مبلمان در میشیگان به دست آمد.ضایعات شامل صفحات جامد و خاک اره ام دی اف، LDF و ملامین بود.
این صفحات جامد و خاک اره برای تهیه فیلامنت WPC به سطح میکرو کاهش یافتند.مواد زائد با چکش آسیاب شده، در یک خردکن چوب آسیاب شده و با استفاده از یک دستگاه ارتعاشی هوا زدایی، که از یک غربال توری 80 میکرونی استفاده می‌کرد، الک شد.
در پایان این فرآیند، ضایعات چوب در حالت پودری با ترکیب دانه‌ای از آرد غلات بود.این ماده اکنون به عنوان "پودر زباله چوب" نامیده می شد.
در مرحله بعد، PLA آماده شد تا با پودر ضایعات چوب مخلوط شود.گلوله های PLA در دمای 210 درجه سانتیگراد حرارت داده شدند تا زمانی که قابلیت هم زدن پیدا کنند.پودر چوب به مخلوط PLA ذوب شده با درصد وزنی چوب به PLA متغیر (وزنی) بین 10 تا 40 درصد وزنی پودر ضایعات چوب اضافه شد.
مواد جامد شده دوباره در دستگاه خردکن چوب قرار داده شد تا برای ربات بازیافت منبع باز، یک اکسترودر پلاستیکی برای ساخت رشته، آماده شود.
فیلامنت ساخته شده 1.65 میلی متر، نازک تر از فیلامنت سه بعدی استاندارد موجود در بازار، یعنی 1.75 میلی متر بود.
فیلامنت چوب با ساخت اقلام مختلفی مانند مکعب چوبی، دستگیره در و دستگیره کشو آزمایش شد.با توجه به خواص مکانیکی فیلامنت چوب، تنظیماتی برای چاپگرهای سه بعدی Delta RepRap و Re:3D Gigabot v. GB2 مورد استفاده در این مطالعه انجام شد.تغییرات شامل اصلاح اکسترودر و کنترل سرعت چاپ بود.
چاپ چوب در دمای ایده آل نیز عامل مهمی است زیرا دمای بالا می تواند چوب را زغال کند و نازل را مسدود کند.در این مورد فیلامنت چوب در دمای 185 درجه سانتیگراد چاپ شد.
محققان نشان دادند که ساخت رشته چوب با استفاده از ضایعات چوب مبلمان عملی است.با این حال، آنها نکات قابل توجهی را برای مطالعه آینده مطرح کردند.اینها شامل اثرات اقتصادی و زیست محیطی، جزئیات خواص مکانیکی، امکان تولید در مقیاس صنعتی بود.
این مقاله نتیجه گرفت: «این مطالعه یک روش تکنیکی قابل دوام برای بازگرداندن ضایعات چوب مبلمان به قطعات قابل استفاده قابل چاپ سه بعدی برای صنعت مبلمان نشان داده است.با مخلوط کردن گلوله‌های PLA و مواد ضایعات چوب بازیافتی، رشته‌ای با قطر 10/0±65/1 میلی‌متر تولید شد و برای چاپ انواع کمی از قطعات آزمایشی مورد استفاده قرار گرفت.این روش در حالی که در آزمایشگاه توسعه یافته است، ممکن است برای برآورده کردن نیازهای صنعت، به دلیل اینکه مراحل فرآیند پیچیده نیستند، مقیاس بندی شود.دسته‌های کوچکی از چوب 40 درصد وزنی ایجاد شدند، اما تکرارپذیری کمتری داشتند، در حالی که دسته‌های چوب 30 درصد وزنی بیشترین امید را با سهولت استفاده نشان دادند.
مقاله تحقیقاتی مورد بحث در این مقاله با عنوان فیلامنت چاپ سه بعدی بازیافتی مبتنی بر زباله مبلمان چوبی است.نویسنده مشترک آدام ام پرینگل، مارک رودنیکی و جاشوا پیرس است.
برای اخبار بیشتر در مورد آخرین پیشرفت در چاپ سه بعدی، در خبرنامه چاپ سه بعدی ما مشترک شوید.همچنین در فیس بوک و توییتر به ما بپیوندید.
زمان ارسال: فوریه-07-2020