Oamenii de știință de la Universitatea Tehnologică din Michigan, Houghton, au realizat cu succes filament de lemn imprimabil 3D din deșeuri de mobilier.
Succesul a fost publicat într-o lucrare de cercetare scrisă în colaborare de campionul open-source Joshua Pearce.Lucrarea a explorat posibilitatea reciclării deșeurilor de mobilier în filament de lemn pentru a reduce impactul asupra mediului al deșeurilor de lemn.
Potrivit ziarului, numai industria mobilei din Michigan produce peste 150 de tone de deșeuri de lemn pe zi.
Într-un proces în patru etape, oamenii de știință au demonstrat posibilitatea de a realiza un filament de lemn de imprimare 3D cu o combinație de deșeuri de lemn și plastic PLA.Amestecul acestor două materiale este mai bine cunoscut sub numele de lemn-plastic-compozit (WPC).
În primul pas, deșeurile de lemn au fost achiziționate de la diferite companii de producție de mobilă din Michigan.Deșeurile au inclus plăci solide și rumeguș din MDF, LDF și melamină.
Aceste plăci solide și rumeguș au fost reduse la un nivel la scară micro pentru prepararea filamentului WPC.Materialul rezidual a fost măcinat cu ciocan, măcinat într-un tocator de lemn și cernut cu ajutorul unui dispozitiv vibrator de aerisire, care a folosit o sită cu ochiuri de 80 de microni.
Până la sfârșitul acestui proces, deșeurile de lemn erau în stare de pulbere, cu o constituție granulară de făină de cereale.Materialul era acum denumit „pulbere de deșeuri de lemn”.
În pasul următor, PLA a fost pregătit să se amestece cu pulberea deșeurilor de lemn.Granulele de PLA au fost încălzite la 210C până au devenit agitabile.Pulberea de lemn a fost adăugată la amestecul de PLA topit cu diferite procente în greutate de lemn la PLA (% în greutate) între 10% în greutate - 40% în greutate pulbere de deșeuri de lemn.
Materialul solidificat a fost introdus din nou în tocatorul de lemn pentru a se pregăti pentru recyclebot-ul open-source, un extruder de plastic pentru fabricarea filamentelor.
Filamentul fabricat a fost de 1,65 mm, mai subțire ca diametru decât filamentul 3D standard disponibil pe piață, adică 1,75 mm.
Filamentul din lemn a fost testat prin fabricarea diferitelor articole, cum ar fi un cub de lemn, un clanță de ușă și un mâner de sertar.Datorită proprietăților mecanice ale filamentului de lemn, s-au făcut ajustări la imprimantele 3D Delta RepRap și Re:3D Gigabot v. GB2 utilizate în studiu.Modificările au inclus modificarea extruderului și controlul vitezei de imprimare.
Imprimarea lemnului la o temperatură ideală este, de asemenea, un factor important, deoarece temperatura ridicată poate carboniza lemnul și poate înfunda duza.În acest caz, filamentul de lemn a fost imprimat la 185C.
Cercetătorii au arătat că este practic să se facă filament de lemn folosind deșeuri din lemn de mobilier.Cu toate acestea, au ridicat puncte semnificative pentru studii viitoare.Acestea au inclus impactul economic și de mediu, detaliile proprietăților mecanice, posibilitatea producției la scară industrială.
Lucrarea a concluzionat: „acest studiu a demonstrat o metodologie viabilă din punct de vedere tehnic de reciclare a deșeurilor de lemn de mobilier în piese imprimabile 3-D utilizabile pentru industria mobilei.Prin amestecarea peletelor PLA și a deșeurilor de lemn reciclate a fost produs filament cu o dimensiune de diametru de 1,65±0,10 mm și utilizat pentru a imprima o varietate mică de piese de testare.Această metodă, în timp ce este dezvoltată în laborator, poate fi extinsă pentru a satisface nevoile industriei, deoarece etapele procesului sunt necomplicate.Au fost create loturi mici de 40% în greutate, dar au prezentat o repetabilitate redusă, în timp ce loturile de 30% în greutate au arătat cele mai promițătoare cu ușurință de utilizare.”
Lucrarea de cercetare discutată în acest articol este intitulată Filament de imprimare 3-D reciclat pe bază de deșeuri de mobilier din lemn.Este în colaborare cu Adam M. Pringle, Mark Rudnicki și Joshua Pearce.
Pentru mai multe știri despre cele mai recente dezvoltări în imprimarea 3D, abonați-vă la buletinul nostru informativ de imprimare 3D.Alăturați-vă nouă și pe Facebook și Twitter.
Ora postării: 07-feb-2020