Zinātnieki Mičiganas Tehnoloģiju universitātē Houttonā ir veiksmīgi izveidojuši 3D drukājamu koka pavedienu no mēbeļu koksnes atkritumiem.
Panākumi tika publicēti pētnieciskajā rakstā, kura līdzautors bija atvērtā pirmkoda čempions Džošua Pīrs.Rakstā tika pētīta iespēja mēbeļu atkritumus pārstrādāt koksnes pavedienos, lai samazinātu koksnes atkritumu ietekmi uz vidi.
Saskaņā ar papīra datiem, mēbeļu rūpniecība Mičiganā vien saražo vairāk nekā 150 tonnas koksnes atkritumu dienā.
Četru soļu procesā zinātnieki demonstrēja iespēju izgatavot 3D drukāšanas koka pavedienu ar koksnes atkritumu un PLA plastmasas kombināciju.Šo divu materiālu maisījums ir labāk pazīstams kā koksnes-plastmasas kompozīts (WPC).
Pirmajā posmā koksnes atkritumi tika iegūti no dažādiem mēbeļu ražošanas uzņēmumiem Mičiganā.Atkritumos bija cietas plātnes un zāģu skaidas no MDF, LDF un melamīna.
Šīs cietās plātnes un zāģu skaidas tika samazinātas līdz mikromēroga līmenim WPC kvēldiega sagatavošanai.Atkritumu materiāls tika frēzēts ar āmuru, samalts šķeldotā un sijāts, izmantojot vibrācijas atgaisošanas ierīci, kurā tika izmantots 80 mikronu sietu.
Līdz šī procesa beigām koksnes atkritumi bija pulverveida stāvoklī ar graudu miltu granulu sastāvu.Materiāls tagad tika saukts par "koksnes atkritumu pulveri".
Nākamajā solī PLA tika sagatavots, lai sajauktu ar koksnes atkritumu pulveri.PLA granulas karsēja 210 C temperatūrā, līdz tās kļuva maisāmas.Koksnes pulveris tika pievienots izkausētajam PLA maisījumam, mainot koksni līdz PLA svara procentam (masas%) no 10 līdz 40 svara% koksnes atkritumu pulvera.
Sacietējušais materiāls atkal tika ievietots šķeldotājā, lai sagatavotos atvērtā koda recyclebot, plastmasas ekstrūderim kvēldiega izgatavošanai.
Izgatavotais kvēldiegs bija 1,65 mm, diametrā plānāks nekā tirgū pieejamais standarta 3D kvēldiegs, ti, 1,75 mm.
Koka kvēldiegs tika pārbaudīts, izgatavojot dažādus priekšmetus, piemēram, koka kubu, durvju rokturi un atvilktnes rokturi.Koksnes pavediena mehānisko īpašību dēļ tika veiktas korekcijas pētījumā izmantotajiem 3D printeriem Delta RepRap un Re:3D Gigabot v. GB2.Izmaiņas ietvēra ekstrūdera modifikāciju un drukas ātruma kontroli.
Svarīgs faktors ir arī koka apdruka ideālā temperatūrā, jo augsta temperatūra var pārogļot koksni un aizsprostot sprauslu.Šajā gadījumā koksnes pavediens tika apdrukāts 185 ° C temperatūrā.
Pētnieki parādīja, ka ir praktiski izgatavot koka pavedienu, izmantojot mēbeļu koksnes atkritumus.Tomēr viņi izvirzīja nozīmīgus punktus turpmākajam pētījumam.Tie ietvēra ekonomisko un vides ietekmi, mehānisko īpašību detaļas, rūpnieciska mēroga ražošanas iespēju.
Rakstā secināts: "šis pētījums ir parādījis tehniski dzīvotspējīgu metodiku mēbeļu koksnes atkritumu pārstrādei mēbeļu rūpniecībai izmantojamās 3-D drukājamās daļās.Sajaucot PLA granulas un pārstrādātu koksnes atkritumu materiālu, tika iegūts pavediens ar diametru 1,65 ± 0,10 mm un izmantots nelielu dažādu testa daļu apdrukai.Šī metode, kas izstrādāta laboratorijā, var tikt paplašināta, lai atbilstu nozares vajadzībām, jo procesa posmi ir nesarežģīti.Tika izveidotas nelielas 40 masu% koksnes partijas, taču tām bija samazināta atkārtojamība, savukārt 30 masu% koksnes partijas uzrādīja visdaudzsološāko ar lietošanas vienkāršību.
Šajā rakstā apskatītais pētnieciskais raksts ir ar nosaukumu Koka mēbeļu atkritumi, pārstrādāti 3-D drukas pavedieni.Tās līdzautori ir Ādams M. Pringls, Marks Rudņickis un Džošua Pīrss.
Lai uzzinātu vairāk par 3D drukāšanas jaunumiem, abonējiet mūsu 3D drukāšanas biļetenu.Pievienojieties mums arī Facebook un Twitter.
Publicēšanas laiks: 07.07.2020