Pesquisadores usam resíduos industriais de madeira para fazer filamentos de madeira FDM/FFF

Cientistas da Universidade de Tecnologia de Michigan, em Houghton, produziram com sucesso filamentos de madeira imprimíveis em 3D a partir de resíduos de madeira de móveis.

O sucesso foi publicado em um artigo de pesquisa de coautoria do campeão de código aberto Joshua Pearce.O artigo explorou a possibilidade de transformar resíduos de móveis em filamentos de madeira para reduzir os impactos ambientais dos resíduos de madeira.

Segundo o jornal, só a indústria moveleira de Michigan produz mais de 150 toneladas de resíduos de madeira por dia.

Num processo de quatro etapas, os cientistas demonstraram a possibilidade de fabricar filamentos de madeira para impressão 3D com uma combinação de resíduos de madeira e plástico PLA.A mistura desses dois materiais é mais conhecida como compósito madeira-plástico (WPC).

Na primeira etapa, os resíduos de madeira foram adquiridos de diversas empresas fabricantes de móveis em Michigan.Os resíduos incluíram lajes maciças e serragem de MDF, LDF e melamina.

Estas placas sólidas e serragem foram reduzidas ao nível microescala para a preparação do filamento WPC.O material residual foi moído a martelo, triturado em picador de madeira e peneirado por meio de um dispositivo de desaeração vibratório, que utilizou uma peneira de malha de 80 mícrons.

No final deste processo, os resíduos de madeira encontravam-se num estado pulverulento com uma constituição granular de farinha de grãos.O material passou a ser chamado de “pó de resíduos de madeira”.

Na etapa seguinte, o PLA foi preparado para ser misturado ao pó de resíduos de madeira.Os pellets de PLA foram aquecidos a 210°C até se tornarem agitáveis.O pó de madeira foi adicionado à mistura de PLA derretido variando a porcentagem em peso de madeira para PLA (% em peso) entre 10% em peso - 40% em peso de pó de resíduos de madeira.

O material solidificado foi novamente colocado no picador de madeira para se preparar para o recyclebot de código aberto, uma extrusora de plástico para fabricação de filamentos.

O filamento fabricado tinha 1,65mm, diâmetro mais fino que o filamento 3D padrão disponível no mercado, ou seja, 1,75mm.

O filamento de madeira foi testado na fabricação de diversos itens, como cubo de madeira, maçaneta e puxador de gaveta.Devido às propriedades mecânicas do filamento de madeira, foram feitos ajustes nas impressoras 3D Delta RepRap e Re:3D Gigabot v. GB2 utilizadas no estudo.As alterações incluíram a modificação da extrusora e o controle da velocidade de impressão.

Imprimir madeira em uma temperatura ideal também é um fator importante, pois a alta temperatura pode carbonizar a madeira e entupir o bico.Neste caso o filamento de madeira foi impresso a 185C.

Os pesquisadores mostraram que era prático fazer filamento de madeira a partir de resíduos de madeira de móveis.No entanto, levantaram pontos significativos para estudos futuros.Estes incluíram os impactos económicos e ambientais, detalhes das propriedades mecânicas, a possibilidade de produção em escala industrial.

O artigo concluiu: “este estudo demonstrou uma metodologia tecnicamente viável de reciclagem de resíduos de madeira de móveis em peças utilizáveis ​​para impressão em 3D para a indústria moveleira.Ao misturar pellets de PLA e resíduos de madeira reciclada, foi produzido um filamento com um diâmetro de 1,65±0,10 mm e usado para imprimir uma pequena variedade de peças de teste.Este método, embora desenvolvido em laboratório, pode ser ampliado para atender às necessidades da indústria, pois as etapas do processo são descomplicadas.Pequenos lotes de 40% em peso de madeira foram criados, mas mostraram repetibilidade reduzida, enquanto lotes de 30% em peso de madeira mostraram-se mais promissores com facilidade de uso.”

O trabalho de pesquisa discutido neste artigo é intitulado Filamento de impressão 3D reciclado com base em resíduos de móveis de madeira.É coautor de Adam M. Pringle, Mark Rudnicki e Joshua Pearce.

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Horário da postagem: 07 de fevereiro de 2020
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