მიჩიგანის ტექნოლოგიური უნივერსიტეტის მეცნიერებმა, ჰაუტონმა წარმატებით დაამზადეს 3D დასაბეჭდი ხის ძაფი ავეჯის ხის ნარჩენებისგან.
წარმატება გამოქვეყნდა კვლევით ნაშრომში, რომლის თანაავტორიც იყო ღია წყაროს ჩემპიონი ჯოშუა პირსი.ნაშრომში შეისწავლა ავეჯის ნარჩენების ხის ძაფად გადაქცევის შესაძლებლობა, რათა შემცირდეს ხის ნარჩენების გარემოზე ზემოქმედება.
გაზეთის თანახმად, მხოლოდ მიჩიგანში ავეჯის ინდუსტრია დღეში 150 ტონაზე მეტ ხის ნარჩენს აწარმოებს.
ოთხსაფეხურიან პროცესში მეცნიერებმა აჩვენეს 3D ბეჭდვის ხის ძაფის დამზადების შესაძლებლობა ხის ნარჩენებისა და PLA პლასტმასის კომბინაციით.ამ ორი მასალის ნარევი უფრო ცნობილია, როგორც ხე-პლასტმასის კომპოზიტი (WPC).
პირველ ეტაპზე, ხის ნარჩენები შეძენილი იქნა მიჩიგანის სხვადასხვა ავეჯის მწარმოებელი კომპანიებისგან.ნარჩენები მოიცავდა მყარ ფილებს და MDF, LDF და მელამინის ნახერხს.
ეს მყარი ფილები და ნახერხი შემცირდა მიკრო მასშტაბის დონეზე WPC ძაფის მოსამზადებლად.ნარჩენი მასალა იყო დაფქული ჩაქუჩით, დაფქული ხის საჭრელში და გაცრილი ვიბრაციული ჰაერის ამოღების მოწყობილობის გამოყენებით, რომელიც იყენებდა 80 მიკრონიანი ბადის საცერს.
ამ პროცესის ბოლოს, ხის ნარჩენები იყო ფხვნილის მდგომარეობაში მარცვლოვანი ფქვილის მარცვლოვანი შემადგენლობით.მასალას ახლა "ხის ნარჩენების ფხვნილს" უწოდებდნენ.
შემდეგ ეტაპზე, PLA მომზადდა ხის ნარჩენების ფხვნილთან შესარევად.PLA მარცვლები გაცხელდა 210C-ზე, სანამ არ გახდებოდა შერევის უნარი.ხის ფხვნილი დაემატა მდნარ PLA ნარევს, ხის PLA-მდე წონის განსხვავებული პროცენტით (wt%) 10wt%-40wt% ხის ნარჩენების ფხვნილს შორის.
გამაგრებული მასალა კვლავ ჩასვეს ხის საჭრელში, რათა მოემზადოს ღია კოდის რეციკლბოტისთვის, პლასტმასის ექსტრუდერისთვის ძაფის დასამზადებლად.
წარმოებული ძაფი იყო 1,65 მმ, დიამეტრით უფრო თხელი, ვიდრე ბაზარზე არსებული სტანდარტული 3D ძაფები, ანუ 1,75 მმ.
ხის ძაფი გამოსცადეს სხვადასხვა ნივთების დამზადებით, როგორიცაა ხის კუბი, კარის სახელური და უჯრის სახელური.ხის ძაფის მექანიკური თვისებებიდან გამომდინარე, კორექტირება განხორციელდა კვლევაში გამოყენებულ Delta RepRap და Re:3D Gigabot v. GB2 3D პრინტერებზე.ცვლილებები მოიცავდა ექსტრუდერის შეცვლას და ბეჭდვის სიჩქარის კონტროლს.
ხის დაბეჭდვა იდეალურ ტემპერატურაზე ასევე მნიშვნელოვანი ფაქტორია, რადგან მაღალ ტემპერატურას შეუძლია ხის დამუხტვა და საქშენის ჩაკეტვა.ამ შემთხვევაში ხის ძაფი იბეჭდებოდა 185C ტემპერატურაზე.
მკვლევარებმა აჩვენეს, რომ პრაქტიკული იყო ხის ძაფის დამზადება ავეჯის ხის ნარჩენების გამოყენებით.თუმცა, მათ მნიშვნელოვანი პუნქტები აღნიშნეს მომავალი კვლევისთვის.ეს მოიცავდა ეკონომიკურ და გარემოზე ზემოქმედებას, მექანიკური თვისებების დეტალებს, სამრეწველო მასშტაბის წარმოების შესაძლებლობას.
ნაშრომი ასკვნიდა: „ამ კვლევამ აჩვენა ტექნიკურად სიცოცხლისუნარიანი მეთოდოლოგია ავეჯის ხის ნარჩენების გადამუშავების 3-D დასაბეჭდად ნაწილებად ავეჯის ინდუსტრიისთვის.PLA გრანულებისა და გადამუშავებული ხის ნარჩენების მასალის შერევით დამზადდა ძაფი 1,65±0,10 მმ დიამეტრით და გამოიყენებოდა მცირე ჯიშის სატესტო ნაწილების დასაბეჭდად.ლაბორატორიაში შემუშავებული ეს მეთოდი შეიძლება გაფართოვდეს ინდუსტრიის საჭიროებების დასაკმაყოფილებლად, რადგან პროცესის საფეხურები გაურთულებელია.შეიქმნა 40wt% ხის მცირე პარტიები, მაგრამ აჩვენა შემცირებული განმეორებადობა, ხოლო 30wt% ხის პარტიები აჩვენა ყველაზე პერსპექტიული გამოყენების სიმარტივე.”
ამ სტატიაში განხილული კვლევითი ნაშრომი სახელწოდებით ხის ავეჯის ნარჩენებზე დაფუძნებული რეციკლირებული 3-D ბეჭდვის ძაფი.მისი თანაავტორები არიან Adam M. Pringle, Mark Rudnicki და Joshua Pearce.
3D ბეჭდვის უახლესი განვითარების შესახებ მეტი სიახლეებისთვის, გამოიწერეთ ჩვენი 3D ბეჭდვის ბიულეტენი.ასევე შემოგვიერთდით Facebook-ზე და Twitter-ზე.
გამოქვეყნების დრო: თებ-07-2020