Tha luchd-saidheans aig Oilthigh Teicneòlais Michigan, Houghton, air filament fiodha clò-bhuailte 3D a dhèanamh gu soirbheachail bho sgudal fiodha àirneis.
Chaidh an soirbheachas fhoillseachadh ann am pàipear rannsachaidh a chaidh a cho-sgrìobhadh leis a’ churaidh stòr fosgailte Joshua Pearce.Rinn am pàipear sgrùdadh air comasachd sgudal àirneis ath-chuairteachadh gu filament fiodha gus buaidhean àrainneachd sgudail fiodha a lughdachadh.
A rèir a’ phàipeir, bidh gnìomhachas an àirneis ann am Michigan leis fhèin a’ toirt a-mach còrr air 150 tonna de sgudal fiodha gach latha.
Ann am pròiseas ceithir-cheum, sheall an luchd-saidheans gu robh e comasach filament fiodha clò-bhualaidh 3D a dhèanamh le measgachadh de sgudal fiodha agus plastaig PLA.Tha am measgachadh den dà stuth seo nas aithnichte mar fiodh-plastic-composite (WPC).
Anns a 'chiad cheum, chaidh sgudal fiodha fhaighinn bho dhiofar chompanaidhean dèanamh àirneis ann am Michigan.Bha an sgudal a’ toirt a-steach leacan cruaidh agus min-sàibh de MDF, LDF, agus melamine.
Chaidh na leacan cruaidh agus min-sàibh seo a lùghdachadh gu ìre meanbh-sgèile airson filament WPC ullachadh.Bha an stuth sgudail air a bhleith le òrd, air a bhleith ann an chipper fiodha agus air a chriathradh le bhith a’ cleachdadh inneal dì-adhair crathaidh, a chleachd criathar mogal 80-micron.
Ro dheireadh a 'phròiseis seo, bha an sgudal fiodha ann an staid pùdar le roinn gràin de mhin gràin.Bhathar a-nis air ainmeachadh mar “pùdar sgudail fiodha.”
Anns an ath cheum, chaidh PLA ullachadh airson measgachadh leis a 'phùdar sgudail fiodha.Bha cruinneagan PLA air an teasachadh aig 210C gus an gabhadh iad gluasad.Chaidh am pùdar fiodha a chuir ris a’ mheasgachadh PLA leaghte le diofar fhiodh gu ceudad cuideam PLA (wt%) eadar 10wt% -40wt% pùdar sgudail fiodha.
Chaidh an stuth solidified a chuir a-steach don chipper fiodha a-rithist gus ullachadh airson an ath-chuairteachadh stòr fosgailte, inneal-sgaoilidh plastaig airson dèanamh filament.
Bha am filament dèanta 1.65mm, nas taine ann an trast-thomhas na am filament 3D àbhaisteach a bha ri fhaighinn sa mhargaidh, ie 1.75mm.
Chaidh am filament fiodha a dhearbhadh le bhith a’ dèanamh diofar rudan, leithid ciùb fiodha, doorknob, agus cas drathair.Air sgàth feartan meacanaigeach an fhiolm fiodha, chaidh na clò-bhualadairean Delta RepRap agus Re:3D Gigabot v. GB2 3D a chaidh a chleachdadh san sgrùdadh atharrachadh.Bha na h-atharrachaidhean a’ toirt a-steach atharrachadh an extruder agus smachd a chumail air astar a’ chlò-bhualaidh.
Tha a bhith a’ clò-bhualadh fiodh air teòthachd air leth math cuideachd na fheart cudromach oir faodaidh teòthachd àrd am fiodh a charachadh agus an tobar a shlaodadh.Anns a 'chùis seo, chaidh am filament fiodha a chlò-bhualadh aig 185C.
Sheall an luchd-rannsachaidh gu robh e practaigeach filament fiodha a dhèanamh a’ cleachdadh sgudal fiodha àirneis.Ach, thog iad puingean cudromach airson sgrùdadh san àm ri teachd.Ghabh iad sin a-steach buaidhean eaconamach is àrainneachd, mion-fhiosrachadh mu fheartan meacanaigeach, comasachd cinneasachadh aig ìre gnìomhachais.
Cho-dhùin am pàipear: “Tha an sgrùdadh seo air dòigh-obrach a tha comasach gu teicnigeach a nochdadh airson a bhith ag ath-chuairteachadh sgudal fiodha àirneis gu pàirtean clò-bhualaidh 3-D a ghabhas cleachdadh airson gnìomhachas an àirneis.Le bhith a’ measgachadh peilearan PLA agus stuth sgudail fiodha ath-chuairtichte chaidh filament a thoirt a-mach le meud trast-thomhas de 1.65 ± 0.10 mm agus air a chleachdadh airson measgachadh beag de phàirtean deuchainn a chlò-bhualadh.Dh’ fhaodadh an dòigh seo fhad ‘s a tha e air a leasachadh san obair-lann a bhith air a mheudachadh gus coinneachadh ri feumalachdan gnìomhachais leis gu bheil na ceumannan pròiseas sìmplidh.Chaidh bataichean beaga de fhiodh 40wt% a chruthachadh, ach bha iad a’ nochdadh nas lugha de ath-aithris, agus bha bataichean de fhiodh 30wt% a’ nochdadh a’ gheallaidh a bu mhotha a bha furasta an cleachdadh.”
Is e tiotal a’ phàipear rannsachaidh air a bheilear a’ beachdachadh san artaigil seo Filament clò-bhualaidh 3-D ath-chuartaichte le àirneis fiodha.Tha e air a cho-ùghdar le Adam M. Pringle, Mark Rudnicki, agus Joshua Pearce.
Airson tuilleadh naidheachdan mun leasachadh as ùire ann an clò-bhualadh 3D, fo-sgrìobh don chuairt-litir clò-bhualaidh 3D againn.Thig còmhla rinn cuideachd air Facebook agus Twitter.
Ùine puist: Gearran 07-2020