Ilmuwan di Michigan Technology University, Houghton telah berhasil membuat filamen kayu cetak 3D dari limbah kayu furnitur.
Keberhasilan itu diterbitkan dalam makalah penelitian yang ditulis bersama oleh juara open-source Joshua Pearce.Makalah ini mengeksplorasi kemungkinan mendaur ulang limbah furnitur menjadi filamen kayu untuk mengurangi dampak lingkungan dari limbah kayu.
Menurut surat kabar tersebut, industri furnitur di Michigan saja menghasilkan lebih dari 150 ton limbah kayu setiap hari.
Dalam proses empat langkah, para ilmuwan mendemonstrasikan kemungkinan membuat filamen kayu pencetakan 3D dengan kombinasi limbah kayu dan plastik PLA.Campuran kedua material ini lebih dikenal dengan wood-plastic-composite (WPC).
Pada langkah pertama, limbah kayu diperoleh dari berbagai perusahaan manufaktur furnitur di Michigan.Limbah tersebut berupa solid slab dan serbuk gergaji MDF, LDF, dan melamin.
Lembaran padat dan serbuk gergaji ini direduksi ke tingkat skala mikro untuk persiapan filamen WPC.Bahan limbah digiling dengan palu, digiling dalam chipper kayu dan diayak menggunakan alat penghilang udara getar, yang menggunakan saringan mesh 80 mikron.
Pada akhir proses ini, limbah kayu berada dalam bentuk bubuk dengan konstituen granular tepung biji-bijian.Bahan itu sekarang disebut sebagai “serbuk limbah kayu.”
Pada langkah selanjutnya, PLA disiapkan untuk dicampur dengan bubuk limbah kayu.Pelet PLA dipanaskan pada suhu 210C sampai dapat diaduk.Serbuk kayu ditambahkan ke campuran PLA yang dilelehkan dengan kayu yang bervariasi terhadap persentase berat PLA (berat) antara 10wt%-40wt% serbuk kayu-limbah.
Bahan yang telah dipadatkan kembali dimasukkan ke dalam pemotong kayu untuk mempersiapkan recyclebot open-source, ekstruder plastik untuk pembuatan filamen.
Filamen yang dibuat adalah 1,65mm, diameternya lebih tipis dari filamen 3D standar yang tersedia di pasaran, yaitu 1,75mm.
Filamen kayu diuji dengan fabrikasi berbagai item, seperti kubus kayu, gagang pintu, dan pegangan laci.Karena sifat mekanik filamen kayu, penyesuaian dilakukan pada printer Delta RepRap dan Re:3D Gigabot v. GB2 3D yang digunakan dalam penelitian ini.Perubahan termasuk memodifikasi extruder dan mengendalikan kecepatan cetak.
Mencetak kayu pada suhu ideal juga merupakan faktor penting karena suhu tinggi dapat membuat kayu hangus dan menyumbat nozzle.Dalam hal ini filamen kayu dicetak pada 185C.
Para peneliti menunjukkan bahwa praktis membuat filamen kayu menggunakan limbah kayu furnitur.Namun, mereka mengangkat poin penting untuk studi masa depan.Ini termasuk dampak ekonomi dan lingkungan, rincian sifat mekanik, kemungkinan produksi skala industri.
Makalah ini menyimpulkan: “Penelitian ini telah menunjukkan metodologi yang layak secara teknis untuk mendaur ulang limbah kayu furnitur menjadi komponen cetak 3-D yang dapat digunakan untuk industri furnitur.Dengan mencampur pelet PLA dan filamen bahan limbah kayu daur ulang diproduksi dengan ukuran diameter 1,65±0,10 mm dan digunakan untuk mencetak berbagai macam bagian uji.Metode ini sementara dikembangkan di lab dapat ditingkatkan untuk memenuhi kebutuhan industri karena langkah-langkah prosesnya tidak rumit.Batch kecil dari kayu 40wt% dibuat, tetapi menunjukkan pengulangan yang berkurang, sementara batch kayu 30wt% menunjukkan yang paling menjanjikan dengan kemudahan penggunaan.”
Makalah penelitian yang dibahas dalam artikel ini berjudul Filament Printing 3-D Daur Ulang Berbasis Limbah Kayu.Ini ditulis bersama oleh Adam M. Pringle, Mark Rudnicki, dan Joshua Pearce.
Untuk berita lebih lanjut tentang perkembangan terbaru dalam pencetakan 3D, berlangganan buletin pencetakan 3D kami.Bergabunglah juga dengan kami di Facebook dan Twitter.
Waktu posting: Feb-07-2020