Científicos da Universidade Tecnolóxica de Michigan, Houghton, fixeron con éxito filamentos de madeira imprimibles en 3D a partir de residuos de madeira de mobles.
O éxito foi publicado nun traballo de investigación co-escrito polo campión de código aberto Joshua Pearce.O documento explorou a posibilidade de reciclar os residuos de mobles en filamentos de madeira para reducir os impactos ambientais dos residuos de madeira.
Segundo o xornal, só a industria do moble en Michigan produce máis de 150 toneladas de residuos de madeira ao día.
Nun proceso de catro pasos, os científicos demostraron a posibilidade de fabricar filamentos de madeira de impresión en 3D cunha combinación de residuos de madeira e plástico PLA.A mestura destes dous materiais é máis coñecida como madeira-plástico-composite (WPC).
No primeiro paso, os residuos de madeira foron adquiridos de diversas empresas de fabricación de mobles en Michigan.Os residuos incluían lousas sólidas e serraduras de MDF, LDF e melamina.
Estas lousas sólidas e aserrín reducíronse a un nivel de microescala para a preparación de filamentos WPC.O material de refugallo foi moído a martelo, moído nunha trituradora de madeira e peneirado mediante un dispositivo de desaireación vibratorio, que utilizaba un tamiz de malla de 80 micras.
Ao final deste proceso, os residuos de madeira estaban en estado de po cunha constitución granular de fariña de grans.O material agora denomínase "po de residuos de madeira".
No seguinte paso, o PLA preparouse para mesturalo co po de residuos de madeira.Os gránulos de PLA quentáronse a 210ºC ata que se puxeron axitar.O po de madeira foi engadido á mestura de PLA derretido cunha porcentaxe en peso variable de madeira a PLA (% en peso) entre o 10% en peso e o 40% en peso de residuos de madeira en po.
O material solidificado foi posto de novo na picadora de madeira para prepararse para o recyclebot de código aberto, unha extrusora de plástico para a fabricación de filamentos.
O filamento fabricado foi de 1,65 mm, un diámetro máis fino que o filamento 3D estándar dispoñible no mercado, é dicir, 1,75 mm.
Probouse o filamento de madeira fabricando varios elementos, como un cubo de madeira, un pomo de porta e un tirador de caixón.Debido ás propiedades mecánicas do filamento de madeira, realizáronse axustes nas impresoras 3D Delta RepRap e Re:3D Gigabot v. GB2 utilizadas no estudo.As alteracións incluíron modificar a extrusora e controlar a velocidade da impresión.
Imprimir madeira a unha temperatura ideal tamén é un factor importante, xa que a alta temperatura pode carbonizar a madeira e obstruír a boquilla.Neste caso o filamento de madeira foi impreso a 185C.
Os investigadores demostraron que era práctico fabricar filamentos de madeira utilizando residuos de madeira dos mobles.Non obstante, suscitaron puntos significativos para futuros estudos.Estes incluíron os impactos económicos e ambientais, detalles das propiedades mecánicas, a posibilidade de produción a escala industrial.
O documento concluíu: "este estudo demostrou unha metodoloxía tecnicamente viable para reciclar os residuos de madeira de mobles en pezas imprimibles en 3D utilizables para a industria do moble.Ao mesturar pellets de PLA e material de refugallo de madeira reciclado produciuse un filamento cun diámetro de 1,65 ± 0,10 mm e utilizouse para imprimir unha pequena variedade de pezas de proba.Este método, mentres se desenvolve no laboratorio, pódese ampliar para satisfacer as necesidades da industria xa que os pasos do proceso non son complicados.Creáronse pequenos lotes de madeira cun 40% en peso, pero mostraron unha repetibilidade reducida, mentres que os lotes de madeira cun 30% en peso mostraron os máis prometedores con facilidade de uso.
O traballo de investigación que se discute neste artigo titúlase Filamento de impresión 3D reciclado a base de residuos de mobles de madeira.Está escrito en colaboración por Adam M. Pringle, Mark Rudnicki e Joshua Pearce.
Para obter máis noticias sobre o último desenvolvemento da impresión 3D, subscríbete ao noso boletín de impresión 3D.Tamén únete a nós en Facebook e Twitter.
Hora de publicación: 07-02-2020