Para ilmuwan di Michigan Technology University, Houghton telah berhasil membuat filamen kayu yang dapat dicetak 3D dari limbah kayu furnitur.
Keberhasilan ini dipublikasikan dalam makalah penelitian yang ditulis bersama oleh juara open source Joshua Pearce.Makalah ini mengeksplorasi kemungkinan mendaur ulang limbah furnitur menjadi filamen kayu untuk mengurangi dampak lingkungan dari limbah kayu.
Menurut surat kabar tersebut, industri furnitur di Michigan sendiri menghasilkan lebih dari 150 ton limbah kayu setiap hari.
Dalam proses empat langkah, para ilmuwan menunjukkan kemungkinan membuat filamen kayu pencetakan 3D dengan kombinasi limbah kayu dan plastik PLA.Campuran kedua material ini lebih dikenal dengan nama wood-plastic-composite (WPC).
Pada langkah pertama, limbah kayu diperoleh dari berbagai perusahaan manufaktur furnitur di Michigan.Limbah tersebut berupa lempengan padat dan serbuk gergaji MDF, LDF, dan melamin.
Lembaran padat dan serbuk gergaji ini direduksi hingga tingkat skala mikro untuk pembuatan filamen WPC.Bahan limbah digiling dengan palu, digiling dalam chipper kayu dan diayak menggunakan alat penghilang udara getar, yang menggunakan ayakan mesh 80 mikron.
Pada akhir proses ini, limbah kayu berada dalam bentuk bubuk dengan butiran tepung biji-bijian.Bahan tersebut sekarang disebut sebagai “bubuk limbah kayu”.
Langkah selanjutnya, PLA disiapkan untuk dicampur dengan bubuk limbah kayu.Pelet PLA dipanaskan pada suhu 210C hingga dapat diaduk.Serbuk kayu ditambahkan ke dalam campuran PLA yang dilelehkan dengan memvariasikan kayu terhadap persentase berat PLA (%) antara 10% berat -40% berat bubuk limbah kayu.
Bahan yang telah dipadatkan dimasukkan kembali ke dalam pemotong kayu untuk mempersiapkan recyclebot sumber terbuka, sebuah alat ekstruder plastik untuk pembuatan filamen.
Filamen yang dibuat berukuran 1,65 mm, diameternya lebih tipis dibandingkan standar filamen 3D yang ada di pasaran, yaitu 1,75 mm.
Filamen kayu diuji dengan membuat berbagai benda, seperti kubus kayu, kenop pintu, dan pegangan laci.Karena sifat mekanik filamen kayu, penyesuaian dilakukan pada printer 3D Delta RepRap dan Re:3D Gigabot v. GB2 yang digunakan dalam penelitian ini.Perubahannya termasuk memodifikasi ekstruder dan mengontrol kecepatan pencetakan.
Mencetak kayu pada suhu ideal juga merupakan faktor penting karena suhu tinggi dapat membuat kayu hangus dan menyumbat nosel.Dalam hal ini filamen kayu dicetak pada suhu 185C.
Para peneliti menunjukkan bahwa pembuatan filamen kayu menggunakan limbah kayu furnitur sangatlah praktis.Namun, mereka mengemukakan poin-poin penting untuk studi di masa depan.Hal ini mencakup dampak ekonomi dan lingkungan, rincian sifat mekanik, dan kemungkinan produksi skala industri.
Makalah ini menyimpulkan: “penelitian ini telah menunjukkan metodologi yang layak secara teknis dalam mendaur ulang limbah kayu furnitur menjadi komponen cetak 3-D yang dapat digunakan untuk industri furnitur.Dengan mencampurkan pelet PLA dan filamen bahan limbah kayu daur ulang diproduksi dengan ukuran diameter 1,65±0,10 mm dan digunakan untuk mencetak sejumlah kecil bagian uji.Metode yang dikembangkan di laboratorium ini dapat diperluas untuk memenuhi kebutuhan industri karena langkah-langkah prosesnya tidak rumit.Sejumlah kecil kayu dengan kandungan 40% berat telah dibuat, namun menunjukkan penurunan kemampuan pengulangan, sementara kumpulan kayu dengan kandungan 30% berat menunjukkan hasil yang paling menjanjikan dalam hal kemudahan penggunaan.”
Makalah penelitian yang dibahas dalam artikel ini berjudul Filamen Cetak 3-D Daur Ulang Berbasis Limbah Furnitur Kayu.Buku ini ditulis bersama oleh Adam M. Pringle, Mark Rudnicki, dan Joshua Pearce.
Untuk berita lebih lanjut tentang perkembangan terkini dalam pencetakan 3D, berlangganan buletin pencetakan 3D kami.Bergabunglah juga dengan kami di Facebook dan Twitter.
Waktu posting: 07 Februari 2020