A houghtoni Michigan Technology University tudósai sikeresen készítettek 3D-s nyomtatható faszálat bútorfahulladékból.
A sikert a nyílt forráskódú bajnok Joshua Pearce társszerzője által jegyzett kutatási cikkben publikálták.A cikk megvizsgálta a bútorhulladék faszálakká történő újrahasznosításának lehetőségét a fahulladék környezeti hatásainak csökkentése érdekében.
A lap szerint csak a michigani bútoripar több mint 150 tonna fahulladékot termel naponta.
A tudósok egy négy lépésből álló folyamat során demonstrálták annak lehetőségét, hogy fahulladék és PLA műanyag kombinációjával 3D-nyomtatású faszálat készítsenek.E két anyag keveréke ismertebb nevén fa-műanyag-kompozit (WPC).
Első lépésben a fahulladékot különböző bútorgyártó cégektől szerezték be Michigan államban.A hulladék szilárd lapokat és MDF-ből, LDF-ből és melaminból készült fűrészport tartalmazott.
Ezeket a szilárd lemezeket és fűrészport mikroméretű szintre redukálták a WPC filamentum elkészítéséhez.A hulladékanyagot kalapáccsal őrölték, faaprítóban őrölték, és vibrációs légtelenítő berendezéssel szitálták, amelyhez egy 80 mikronos szitát használtak.
A folyamat végére a fahulladék por alakú volt, szemcsés liszttel.Az anyagot most „fahulladék pornak” nevezték.
A következő lépésben a PLA-t előkészítették a fahulladék porral való összekeverésére.A PLA-pelleteket 210 °C-ra melegítettük, amíg keverhetővé nem váltak.A faport a megolvasztott PLA-keverékhez adjuk, 10-40 tömeg% fahulladék-porral a PLA tömegszázalékig (tömeg%) változó mértékben.
A megszilárdult anyagot ismét a faaprítóba helyezték, hogy előkészítsék a nyílt forráskódú recyclebotot, egy műanyag extrudert, amely a filamentum készítésére szolgál.
A gyártott izzószál 1,65 mm volt, átmérője vékonyabb, mint a piacon kapható szabványos 3D izzószál, azaz 1,75 mm.
A faszálat különféle tárgyak, például fakocka, ajtókilincs és fiókfogantyú készítésével tesztelték.A faszál mechanikai tulajdonságai miatt a vizsgálatban használt Delta RepRap és Re:3D Gigabot v. GB2 3D nyomtatókon módosításokat végeztek.A változtatások közé tartozott az extruder módosítása és a nyomtatás sebességének szabályozása.
Az ideális hőmérsékletű fa nyomtatása szintén fontos tényező, mivel a magas hőmérséklet elszenesítheti a fát és eltömítheti a fúvókát.Ebben az esetben a faszálat 185 C-on nyomtatták.
A kutatók kimutatták, hogy praktikus volt faszálat készíteni bútorfahulladék felhasználásával.Mindazonáltal fontos szempontokat vetettek fel a jövőbeli tanulmányozáshoz.Ilyenek voltak a gazdasági és környezeti hatások, a mechanikai tulajdonságok részletei, az ipari méretű gyártás lehetősége.
A tanulmány arra a következtetésre jutott, hogy „ez a tanulmány egy műszakilag életképes módszert mutatott be a bútorfahulladék újrahasznosítására a bútoripar számára használható 3D-s nyomtatható alkatrészekké.A PLA pellet és az újrahasznosított fahulladék keverésével 1,65±0,10 mm átmérőjű filamentet állítottunk elő, amelyet kis számú vizsgálati alkatrész nyomtatására használtunk.Ezt a módszert, miközben a laboratóriumban fejlesztették ki, az ipar igényeinek megfelelően bővíteni lehet, mivel a folyamat lépései egyszerűek.Kisebb, 40 tömegszázalékos fából készült tételeket hoztak létre, de azok csökkentett ismételhetőséget mutattak, míg a 30 tömegszázalékos fából készült tételek bizonyultak a legígéretesebbnek a könnyű használat terén.”
Az ebben a cikkben tárgyalt kutatási cikk a Fabútorhulladék-alapú újrahasznosított 3-D nyomtatási filament címet viseli.A társszerzők Adam M. Pringle, Mark Rudnicki és Joshua Pearce.
A 3D nyomtatás legújabb fejlesztéseivel kapcsolatos további hírekért iratkozzon fel 3D nyomtatás hírlevelünkre.Csatlakozz hozzánk a Facebookon és a Twitteren is.
Feladás időpontja: 2020-07-07