मिशिगन टेक्नॉलॉजी युनिव्हर्सिटी, हॉटन येथील शास्त्रज्ञांनी फर्निचर लाकूड-कचऱ्यापासून 3D प्रिंट करण्यायोग्य लाकूड फिलामेंट यशस्वीरित्या तयार केले आहे.
हे यश ओपन-सोर्स चॅम्पियन जोशुआ पियर्स यांनी सह-लेखन केलेल्या शोधनिबंधात प्रकाशित झाले.लाकूड कचऱ्याचे पर्यावरणीय परिणाम कमी करण्यासाठी फर्निचरच्या कचऱ्याचे लाकूड फिलामेंटमध्ये अपसायकल करण्याची शक्यता शोधून काढली.
पेपरनुसार, एकट्या मिशिगनमधील फर्निचर उद्योग दिवसाला 150 टनांपेक्षा जास्त लाकूड-कचरा तयार करतो.
चार-चरण प्रक्रियेत, शास्त्रज्ञांनी लाकूड-कचरा आणि PLA प्लास्टिकच्या मिश्रणासह 3D प्रिंटिंग लाकूड फिलामेंट बनवण्याची शक्यता दाखवली.या दोन पदार्थांचे मिश्रण लाकूड-प्लास्टिक-संमिश्र (WPC) म्हणून ओळखले जाते.
पहिल्या टप्प्यात, मिशिगनमधील विविध फर्निचर उत्पादक कंपन्यांकडून लाकूड कचरा विकत घेतला गेला.कचऱ्यामध्ये MDF, LDF आणि मेलामाईनचे घन स्लॅब आणि भूसा समाविष्ट होते.
हे घन स्लॅब आणि भूसा WPC फिलामेंट तयार करण्यासाठी सूक्ष्म-स्केल स्तरावर कमी केले गेले.टाकाऊ पदार्थ हातोड्याने पिळले गेले, लाकूड चिपरमध्ये ग्राउंड केले गेले आणि व्हायब्रेटरी डी-एअरिंग उपकरण वापरून चाळले गेले, ज्यामध्ये 80-मायक्रॉन जाळी सिफ्टर वापरला गेला.
या प्रक्रियेच्या शेवटी, लाकूड कचरा पावडर अवस्थेत धान्याच्या पिठाच्या दाणेदार घटकासह होता.सामग्रीला आता "लाकूड-कचरा पावडर" असे संबोधले जाते.
पुढच्या टप्प्यात, पीएलए लाकूड-कचरा पावडरमध्ये मिसळण्यासाठी तयार केले गेले.पीएलए गोळ्या 210C तापमानात ते ढवळण्यायोग्य होईपर्यंत गरम केले जातात.वितळलेल्या PLA मिक्समध्ये लाकूड पावडर 10wt%-40wt% लाकूड-कचरा पावडरच्या दरम्यान वेगवेगळ्या लाकडापासून PLA वजन टक्केवारी (wt%) मध्ये जोडली गेली.
ओपन-सोर्स रीसायकलबॉट, फिलामेंट बनवण्यासाठी एक प्लास्टिक एक्सट्रूडर तयार करण्यासाठी घन पदार्थ पुन्हा लाकूड चिपरमध्ये टाकण्यात आले.
फॅब्रिकेटेड फिलामेंट 1.65 मिमी, बाजारात उपलब्ध असलेल्या मानक 3D फिलामेंटपेक्षा पातळ व्यासाचा, म्हणजे 1.75 मिमी.
लाकूड तंतूची चाचणी लाकडी क्यूब, डोअर नॉब आणि ड्रॉवर हँडल यांसारख्या विविध वस्तू बनवून करण्यात आली.लाकूड फिलामेंटच्या यांत्रिक गुणधर्मांमुळे, अभ्यासात वापरल्या गेलेल्या डेल्टा रेपराप आणि Re:3D Gigabot v. GB2 3D प्रिंटरमध्ये समायोजन केले गेले.बदलांमध्ये एक्सट्रूडरमध्ये बदल करणे आणि प्रिंटची गती नियंत्रित करणे समाविष्ट आहे.
आदर्श तापमानावर लाकूड छापणे हा देखील एक महत्त्वाचा घटक आहे कारण उच्च तापमान लाकूड चारू शकते आणि नोजल बंद करू शकते.या प्रकरणात लाकूड फिलामेंट 185C वर मुद्रित होते.
फर्निचर लाकूड कचरा वापरून लाकूड फिलामेंट तयार करणे व्यावहारिक असल्याचे संशोधकांनी दर्शविले.तथापि, त्यांनी भविष्यातील अभ्यासासाठी महत्त्वपूर्ण मुद्दे मांडले.यामध्ये आर्थिक आणि पर्यावरणीय प्रभाव, यांत्रिक गुणधर्मांचे तपशील, औद्योगिक-प्रमाणात उत्पादनाची शक्यता समाविष्ट आहे.
पेपरने निष्कर्ष काढला: “या अभ्यासाने फर्निचर उद्योगासाठी वापरण्यायोग्य 3-डी प्रिंट करण्यायोग्य भागांमध्ये फर्निचर लाकूड कचरा अपसायकल करण्याची तांत्रिकदृष्ट्या व्यवहार्य पद्धत प्रदर्शित केली आहे.PLA गोळ्यांचे मिश्रण करून आणि पुनर्नवीनीकरण केलेल्या लाकूड कचरा सामग्रीचा फिलामेंट 1.65±0.10 मिमी व्यासासह तयार केला गेला आणि चाचणी भागांच्या छोट्या विविध मुद्रित करण्यासाठी वापरला गेला.प्रयोगशाळेत विकसित केलेली ही पद्धत उद्योगाच्या गरजा पूर्ण करण्यासाठी वाढवली जाऊ शकते कारण प्रक्रियेच्या पायऱ्या गुंतागुंतीच्या नसतात.40wt% लाकडाच्या लहान बॅच तयार केल्या गेल्या, परंतु कमी पुनरावृत्तीक्षमता दर्शविली, तर 30wt% लाकडाच्या बॅचेस वापरण्यास सुलभतेने सर्वात जास्त आश्वासने दर्शवितात.
या लेखात चर्चा केलेल्या शोधनिबंधाचे शीर्षक आहे वुड फर्निचर वेस्ट-बेस्ड रिसायकल 3-डी प्रिंटिंग फिलामेंट.हे अॅडम एम. प्रिंगल, मार्क रुडनिकी आणि जोशुआ पियर्स यांनी सह-लेखक आहे.
3D प्रिंटिंगमधील नवीनतम विकासावरील अधिक बातम्यांसाठी, आमच्या 3D प्रिंटिंग वृत्तपत्राची सदस्यता घ्या.आमच्याशी फेसबुक आणि ट्विटरवर देखील सामील व्हा.
पोस्ट वेळ: फेब्रुवारी-07-2020