Para saintis di Universiti Teknologi Michigan, Houghton telah berjaya membuat filamen kayu boleh cetak 3D daripada sisa kayu perabot.
Kejayaan itu diterbitkan dalam kertas penyelidikan yang dikarang bersama oleh juara sumber terbuka Joshua Pearce.Kertas kerja itu meneroka kemungkinan kitar semula sisa perabot menjadi filamen kayu untuk mengurangkan kesan alam sekitar sisa kayu.
Menurut kertas itu, industri perabot di Michigan sahaja menghasilkan lebih daripada 150 tan sisa kayu sehari.
Dalam proses empat langkah, saintis menunjukkan kemungkinan membuat filamen kayu cetakan 3D dengan gabungan sisa kayu dan plastik PLA.Campuran kedua-dua bahan ini lebih dikenali sebagai kayu-plastik-komposit (WPC).
Pada langkah pertama, sisa kayu diperoleh daripada pelbagai syarikat pembuatan perabot di Michigan.Sisa itu termasuk papak pepejal dan habuk papan MDF, LDF, dan melamin.
Papak pepejal dan habuk papan ini dikurangkan kepada tahap skala mikro untuk penyediaan filamen WPC.Bahan buangan itu dikisar tukul, dikisar dalam serpihan kayu dan diayak menggunakan alat penyahudara bergetar, yang menggunakan penapis mesh 80 mikron.
Pada akhir proses ini, sisa kayu berada dalam keadaan serbuk dengan konstituen berbutir tepung gandum.Bahan itu kini dirujuk sebagai "serbuk sisa kayu."
Dalam langkah seterusnya, PLA telah disediakan untuk dicampur dengan serbuk sisa kayu.Pelet PLA dipanaskan pada suhu 210C sehingga ia boleh dikacau.Serbuk kayu telah ditambah kepada campuran PLA cair dengan kayu yang berbeza-beza kepada peratusan berat PLA (berat%) antara 10wt%-40wt% serbuk sisa kayu.
Bahan pepejal sekali lagi dimasukkan ke dalam penyepit kayu untuk menyediakan bot kitar semula sumber terbuka, penyemperit plastik untuk membuat filamen.
Filamen yang dibuat adalah 1.65mm, diameter lebih nipis daripada filamen 3D standard yang terdapat di pasaran, iaitu 1.75mm.
Filamen kayu diuji dengan membuat pelbagai barangan, seperti kiub kayu, tombol pintu dan pemegang laci.Disebabkan sifat mekanikal filamen kayu, pelarasan telah dibuat pada pencetak 3D Delta RepRap dan Re:3D Gigabot v. GB2 3D yang digunakan dalam kajian.Perubahan itu termasuk mengubah suai penyemperit dan mengawal kelajuan cetakan.
Mencetak kayu pada suhu yang ideal juga merupakan faktor penting kerana suhu tinggi boleh menghanguskan kayu dan menyumbat muncung.Dalam kes ini, filamen kayu dicetak pada 185C.
Para penyelidik menunjukkan bahawa adalah praktikal untuk membuat filamen kayu menggunakan sisa kayu perabot.Walau bagaimanapun, mereka membangkitkan perkara penting untuk kajian masa depan.Ini termasuk kesan ekonomi dan alam sekitar, butiran sifat mekanikal, kemungkinan pengeluaran berskala industri.
Makalah itu menyimpulkan: "kajian ini telah menunjukkan metodologi yang berdaya maju secara teknikal untuk mengitar semula sisa kayu perabot ke bahagian boleh cetak 3-D yang boleh digunakan untuk industri perabot.Dengan mencampurkan pelet PLA dan filamen bahan buangan kayu kitar semula dihasilkan dengan saiz diameter 1.65±0.10 mm dan digunakan untuk mencetak pelbagai kecil bahagian ujian.Kaedah ini semasa dibangunkan dalam makmal mungkin dipertingkatkan untuk memenuhi keperluan industri kerana langkah-langkah prosesnya tidak rumit.Kelompok kecil kayu 40wt% telah dicipta, tetapi menunjukkan kebolehulangan yang dikurangkan, manakala kelompok kayu 30wt% menunjukkan yang paling menjanjikan dengan kemudahan penggunaan.
Kertas kajian yang dibincangkan dalam artikel ini bertajuk Filamen Cetakan 3-D Berasaskan Sisa Perabot Kayu.Ia dikarang bersama oleh Adam M. Pringle, Mark Rudnicki, dan Joshua Pearce.
Untuk berita lanjut tentang perkembangan terkini dalam percetakan 3D, langgan surat berita percetakan 3D kami.Sertai kami di Facebook dan Twitter.
Masa siaran: Feb-07-2020