Znanstveniki na Tehnološki univerzi Michigan v Houghtonu so iz pohištvenih lesnih odpadkov uspešno izdelali lesni filament za 3D tiskanje.
Uspeh je bil objavljen v raziskovalnem prispevku, katerega soavtor je prvak odprte kode Joshua Pearce.Prispevek je raziskal možnost predelave pohištvenih odpadkov v lesne filamente za zmanjšanje okoljskih vplivov lesnih odpadkov.
Po poročanju časopisa samo pohištvena industrija v Michiganu proizvede več kot 150 ton lesnih odpadkov na dan.
V štiristopenjskem procesu so znanstveniki pokazali možnost izdelave 3D-tiskanja lesnih filamentov s kombinacijo lesnih odpadkov in plastike PLA.Mešanica teh dveh materialov je bolj znana kot les-plastika-kompozit (WPC).
V prvem koraku so bili lesni odpadki pridobljeni od različnih podjetij za proizvodnjo pohištva v Michiganu.Med odpadki so bile masivne plošče in žagovina MDF, LDF in melamina.
Te trdne plošče in žagovina so bili zmanjšani na mikro raven za pripravo WPC filamenta.Odpadni material je bil zmlet s kladivom, zmlet v sekalniku lesa in presejan z vibracijsko napravo za odzračevanje, ki je uporabljala sito z mrežico velikosti 80 mikronov.
Do konca tega procesa so bili lesni odpadki v praškastem stanju z zrnato sestavo žitne moke.Material so zdaj imenovali "prašek iz lesnih odpadkov".
V naslednjem koraku smo PLA pripravili za mešanje s prahom lesnih odpadkov.PLA pelete smo segrevali pri 210 °C, dokler niso postali mešalni.Lesni prah smo dodali stopljeni mešanici PLA z različnimi masnimi odstotki lesa in PLA (masni %) med 10 masnih % in 40 masnih % prahu lesnih odpadkov.
Strjeni material je bil ponovno vstavljen v sekalnik lesa, da se pripravi za odprtokodni recyclebot, plastični ekstruder za izdelavo filamentov.
Izdelani filament je bil 1,65 mm, tanjši v premeru od standardnega 3D filamenta, ki je na voljo na trgu, tj. 1,75 mm.
Lesni filament so testirali z izdelavo različnih predmetov, kot so lesena kocka, kljuka in ročaj predala.Zaradi mehanskih lastnosti lesnega filamenta so bile narejene prilagoditve 3D-tiskalnikov Delta RepRap in Re:3D Gigabot v. GB2, uporabljenih v študiji.Spremembe so vključevale modificiranje ekstruderja in nadzor hitrosti tiskanja.
Tiskanje lesa pri idealni temperaturi je prav tako pomemben dejavnik, saj lahko visoka temperatura zogleni les in zamaši šobo.V tem primeru je bil lesni filament natisnjen pri 185C.
Raziskovalci so pokazali, da je praktično izdelovati lesne filamente iz pohištvenih lesnih odpadkov.Vendar so postavili pomembne točke za prihodnje študije.Ti vključujejo ekonomske in okoljske vplive, podrobnosti o mehanskih lastnostih, možnost industrijske proizvodnje.
Članek je zaključil: »ta študija je pokazala tehnično izvedljivo metodologijo predelave pohištvenih lesnih odpadkov v uporabne 3-D natisljive dele za pohištveno industrijo.Z mešanjem peletov PLA in recikliranega lesnega odpadnega materiala je bil proizveden filament s premerom 1,65±0,10 mm in uporabljen za tiskanje majhnega števila testnih delov.To metodo, medtem ko je bila razvita v laboratoriju, je mogoče prilagoditi potrebam industrije, saj so koraki postopka nezapleteni.Ustvarjene so bile majhne serije s 40 mas. % lesa, vendar so pokazale zmanjšano ponovljivost, medtem ko so serije s 30 mas. % lesa najbolj obetale glede enostavne uporabe.”
Raziskovalni članek, obravnavan v tem članku, ima naslov Reciklirana 3D-tiskalna nitka za leseno pohištvo iz odpadkov.Soavtorji so Adam M. Pringle, Mark Rudnicki in Joshua Pearce.
Za več novic o najnovejšem razvoju 3D-tiskanja se naročite na naše glasilo o 3D-tiskanju.Pridružite se nam tudi na Facebooku in Twitterju.
Čas objave: 7. februarja 2020