మిచిగాన్ టెక్నాలజీ యూనివర్శిటీ, హౌటన్ శాస్త్రవేత్తలు ఫర్నిచర్ కలప-వ్యర్థాల నుండి 3D ముద్రించదగిన కలప ఫిలమెంట్‌ను విజయవంతంగా తయారు చేశారు.
ఓపెన్ సోర్స్ ఛాంపియన్ జాషువా పియర్స్ సహ రచయితగా చేసిన పరిశోధనా పత్రంలో విజయం ప్రచురించబడింది.కలప వ్యర్థాల పర్యావరణ ప్రభావాలను తగ్గించడానికి ఫర్నిచర్ వ్యర్థాలను కలప ఫిలమెంట్‌గా అప్‌సైక్లింగ్ చేసే అవకాశాన్ని పేపర్ అన్వేషించింది.
పేపర్ ప్రకారం, ఒక్క మిచిగాన్‌లోని ఫర్నిచర్ పరిశ్రమ మాత్రమే రోజుకు 150 టన్నుల కలప వ్యర్థాలను ఉత్పత్తి చేస్తుంది.
నాలుగు-దశల ప్రక్రియలో, శాస్త్రవేత్తలు కలప-వ్యర్థాలు మరియు PLA ప్లాస్టిక్‌ల కలయికతో 3D ప్రింటింగ్ కలప ఫిలమెంట్‌ను తయారు చేసే అవకాశాన్ని ప్రదర్శించారు.ఈ రెండు పదార్థాల మిశ్రమాన్ని వుడ్-ప్లాస్టిక్-కంపోజిట్ (WPC) అని పిలుస్తారు.
మొదటి దశలో, మిచిగాన్‌లోని వివిధ ఫర్నిచర్ తయారీ కంపెనీల నుండి కలప వ్యర్థాలను సేకరించారు.వ్యర్థాలలో MDF, LDF మరియు మెలమైన్ యొక్క ఘన స్లాబ్‌లు మరియు సాడస్ట్ ఉన్నాయి.
WPC ఫిలమెంట్ తయారీ కోసం ఈ ఘన స్లాబ్‌లు మరియు సాడస్ట్ మైక్రో-స్కేల్ స్థాయికి తగ్గించబడ్డాయి.వ్యర్థ పదార్థాలను సుత్తి మిల్లింగ్ చేసి, వుడ్ చిప్పర్‌లో గ్రౌండ్ చేసి, వైబ్రేటరీ డి-ఎయిరింగ్ పరికరాన్ని ఉపయోగించి జల్లెడ పట్టారు, ఇది 80-మైక్రాన్ మెష్ సిఫ్టర్‌ను ఉపయోగించింది.
ఈ ప్రక్రియ ముగిసే సమయానికి, కలప వ్యర్థాలు ధాన్యపు పిండి యొక్క కణిక నియోజకవర్గంతో పొడి స్థితిలో ఉన్నాయి.ఈ పదార్థాన్ని ఇప్పుడు "చెక్క-వ్యర్థ పొడి"గా సూచిస్తారు.
తదుపరి దశలో, కలప-వ్యర్థాల పొడితో కలపడానికి PLA సిద్ధం చేయబడింది.PLA గుళికలు కదిలించే వరకు 210C వద్ద వేడి చేయబడతాయి.కలప పొడిని 10wt%-40wt% కలప-వ్యర్థాల పొడి మధ్య వివిధ కలప నుండి PLA బరువు శాతం (wt%)తో కరిగించిన PLA మిశ్రమానికి జోడించబడింది.
ఫిలమెంట్ తయారీకి ప్లాస్టిక్ ఎక్స్‌ట్రూడర్ అయిన ఓపెన్ సోర్స్ రీసైకిల్‌బోట్ కోసం సిద్ధం చేయడానికి ఘనీకృత పదార్థాన్ని మళ్లీ కలప చిప్పర్‌లో ఉంచారు.
తయారు చేయబడిన తంతు 1.65 మిమీ, మార్కెట్‌లో అందుబాటులో ఉన్న ప్రామాణిక 3డి ఫిలమెంట్ కంటే సన్నగా ఉంటుంది, అంటే 1.75 మిమీ.
చెక్క క్యూబ్, డోర్క్‌నాబ్ మరియు డ్రాయర్ హ్యాండిల్ వంటి వివిధ వస్తువులను తయారు చేయడం ద్వారా కలప ఫిలమెంట్ పరీక్షించబడింది.చెక్క ఫిలమెంట్ యొక్క యాంత్రిక లక్షణాల కారణంగా, అధ్యయనంలో ఉపయోగించిన డెల్టా రిప్‌రాప్ మరియు Re:3D గిగాబోట్ v. GB2 3D ప్రింటర్‌లకు సర్దుబాట్లు చేయబడ్డాయి.మార్పులలో ఎక్స్‌ట్రూడర్‌ను సవరించడం మరియు ముద్రణ వేగాన్ని నియంత్రించడం వంటివి ఉన్నాయి.
ఒక ఆదర్శ ఉష్ణోగ్రతపై కలపను ముద్రించడం కూడా ఒక ముఖ్యమైన అంశం, ఎందుకంటే అధిక ఉష్ణోగ్రత చెక్కను కాల్చివేస్తుంది మరియు నాజిల్‌ను అడ్డుకుంటుంది.ఈ సందర్భంలో చెక్క ఫిలమెంట్ 185C వద్ద ముద్రించబడింది.
ఫర్నిచర్ కలప వ్యర్థాలను ఉపయోగించి కలప ఫిలమెంట్‌ను తయారు చేయడం ఆచరణాత్మకమని పరిశోధకులు చూపించారు.అయినప్పటికీ, వారు భవిష్యత్తు అధ్యయనం కోసం ముఖ్యమైన అంశాలను లేవనెత్తారు.వీటిలో ఆర్థిక మరియు పర్యావరణ ప్రభావాలు, యాంత్రిక లక్షణాల వివరాలు, పారిశ్రామిక స్థాయి ఉత్పత్తికి అవకాశం ఉన్నాయి.
పేపర్ ఇలా ముగించింది: “ఫర్నీచర్ కలప వ్యర్థాలను ఫర్నీచర్ పరిశ్రమ కోసం ఉపయోగించగల 3-D ముద్రించదగిన భాగాలుగా అప్‌సైక్లింగ్ చేసే సాంకేతికంగా ఆచరణీయమైన పద్దతిని ఈ అధ్యయనం ప్రదర్శించింది.PLA గుళికలు మరియు రీసైకిల్ చేసిన కలప వ్యర్థ పదార్థాలను కలపడం ద్వారా 1.65±0.10 mm వ్యాసం కలిగిన ఫిలమెంట్ ఉత్పత్తి చేయబడింది మరియు చిన్న రకాల పరీక్ష భాగాలను ముద్రించడానికి ఉపయోగించబడింది.ల్యాబ్‌లో అభివృద్ధి చేయబడిన ఈ పద్ధతి ప్రక్రియ దశలు సంక్లిష్టంగా లేనందున పరిశ్రమ అవసరాలను తీర్చడానికి స్కేల్ చేయవచ్చు.40wt% కలపతో కూడిన చిన్న బ్యాచ్‌లు సృష్టించబడ్డాయి, కానీ తగ్గిన పునరావృతతను చూపించాయి, అయితే 30wt% కలప బ్యాచ్‌లు వాడుకలో సౌలభ్యంతో అత్యంత వాగ్దానాన్ని చూపించాయి.
ఈ వ్యాసంలో చర్చించబడిన పరిశోధనా పత్రం వుడ్ ఫర్నీచర్ వేస్ట్-బేస్డ్ రీసైకిల్డ్ 3-డి ప్రింటింగ్ ఫిలమెంట్ పేరుతో ఉంది.ఇది ఆడమ్ ఎమ్. ప్రింగిల్, మార్క్ రుడ్నికీ మరియు జాషువా పియర్స్ సహ రచయితగా ఉంది.
3D ప్రింటింగ్‌లో తాజా అభివృద్ధి గురించి మరిన్ని వార్తల కోసం, మా 3D ప్రింటింగ్ వార్తాలేఖకు సభ్యత్వాన్ని పొందండి.Facebook మరియు Twitterలో కూడా మాతో చేరండి.
పోస్ట్ సమయం: ఫిబ్రవరి-07-2020