Vedci z Michiganskej technologickej univerzity v Houghtone úspešne vyrobili 3D tlačiteľné drevené vlákno z dreveného odpadu z nábytku.
Úspech bol publikovaný vo výskumnej práci, ktorej spoluautorom je šampión v open-source Joshua Pearce.Článok skúmal možnosť recyklácie nábytkového odpadu na drevené vlákno, aby sa znížili dopady dreveného odpadu na životné prostredie.
Podľa novín len nábytkársky priemysel v Michigane produkuje viac ako 150 ton dreveného odpadu denne.
V štvorkrokovom procese vedci demonštrovali možnosť výroby 3D tlačového dreveného vlákna s kombináciou dreveného odpadu a PLA plastu.Zmes týchto dvoch materiálov je známejšia ako drevo-plastový kompozit (WPC).
V prvom kroku sa drevný odpad získal od rôznych spoločností na výrobu nábytku v Michigane.Odpad zahŕňal pevné dosky a piliny z MDF, LDF a melamínu.
Tieto pevné dosky a piliny boli zredukované na mikroúroveň na prípravu vlákna WPC.Odpadový materiál bol mletý kladivom, mletý v štiepkovači a preosievaný pomocou vibračného odvzdušňovacieho zariadenia, ktoré využívalo sito s veľkosťou ôk 80 mikrónov.
Na konci tohto procesu bol drevný odpad v práškovom stave s granulovanou zložkou obilnej múky.Materiál bol teraz označovaný ako „prášok z dreveného odpadu“.
V ďalšom kroku sa pripravil PLA na zmiešanie s práškom z dreveného odpadu.Pelety PLA sa zahrievali na 210 °C, kým sa nestali miešateľnými.Drevený prášok sa pridal k roztavenej zmesi PLA s meniacim sa percentom hmotnosti dreva k PLA (% hmotn. medzi 10 % hmotn. - 40 % hmotn. prášku z dreveného odpadu).
Stuhnutý materiál sa opäť vložil do štiepkovača dreva, aby sa pripravil na recyklačný robot s otvoreným zdrojom, plastový extrudér na výrobu filamentov.
Vyrobené vlákno malo 1,65 mm, priemer tenší ako štandardné 3D vlákno dostupné na trhu, tj 1,75 mm.
Drevené vlákno bolo testované výrobou rôznych predmetov, ako je drevená kocka, kľučka a rukoväť zásuvky.Kvôli mechanickým vlastnostiam dreveného vlákna boli vykonané úpravy 3D tlačiarní Delta RepRap a Re:3D Gigabot v. GB2 použitých v štúdii.Zmeny zahŕňali úpravu extrudéra a riadenie rýchlosti tlače.
Tlač dreva pri ideálnej teplote je tiež dôležitým faktorom, pretože vysoká teplota môže drevo spáliť a upchať trysku.V tomto prípade bolo drevené vlákno vytlačené pri 185 °C.
Výskumníci ukázali, že je praktické vyrábať drevené vlákno pomocou nábytkového dreveného odpadu.Priniesli však dôležité body pre budúce štúdium.Išlo o ekonomické a environmentálne dopady, detaily mechanických vlastností, možnosti priemyselnej výroby.
V článku sa dospelo k záveru: „Táto štúdia demonštrovala technicky životaschopnú metodológiu recyklácie nábytkového dreveného odpadu na použiteľné 3-D tlačiteľné diely pre nábytkársky priemysel.Zmiešaním PLA peliet a recyklovaného dreveného odpadového materiálu sa vyrobilo vlákno s veľkosťou priemeru 1,65 ± 0,10 mm a použilo sa na tlač malého množstva testovacích dielov.Táto metóda, keď bola vyvinutá v laboratóriu, môže byť rozšírená, aby vyhovovala potrebám priemyslu, pretože procesné kroky sú nekomplikované.Boli vytvorené malé dávky 40 % hmotn. dreva, ale vykazovali zníženú opakovateľnosť, zatiaľ čo dávky 30 % hmotn. dreva sa ukázali ako najsľubnejšie z hľadiska jednoduchého použitia.
Výskumná práca, o ktorej sa hovorí v tomto článku, má názov Recyklované vlákno na 3D tlač na základe odpadu z dreveného nábytku.Spoluautormi sú Adam M. Pringle, Mark Rudnicki a Joshua Pearce.
Ak chcete získať ďalšie novinky o najnovšom vývoji v oblasti 3D tlače, prihláste sa na odber nášho bulletinu o 3D tlači.Pridajte sa k nám aj na Facebooku a Twitteri.
Čas odoslania: feb-07-2020