Científics de la Universitat Tecnològica de Michigan, Houghton, han fet amb èxit filaments de fusta imprimibles en 3D a partir de residus de fusta de mobles.
L'èxit es va publicar en un document d'investigació coautor del campió de codi obert Joshua Pearce.El document va explorar la possibilitat de reciclar els residus de mobles en filaments de fusta per reduir els impactes ambientals dels residus de fusta.
Segons el document, només la indústria del moble a Michigan produeix més de 150 tones de residus de fusta al dia.
En un procés de quatre passos, els científics van demostrar la possibilitat de fabricar filaments de fusta d'impressió 3D amb una combinació de residus de fusta i plàstic PLA.La barreja d'aquests dos materials és més coneguda com a fusta-plàstic-composite (WPC).
En el primer pas, es van adquirir residus de fusta de diferents empreses de fabricació de mobles a Michigan.Els residus incloïen lloses massisses i serradures de MDF, LDF i melamina.
Aquestes lloses sòlides i serradures es van reduir a un nivell de microescala per a la preparació del filament WPC.El material de rebuig es va fresar amb martell, es va triturar en una trituradora de fusta i es va garbellar mitjançant un dispositiu de desaireig vibratori, que utilitzava un tamís de malla de 80 micres.
Al final d'aquest procés, els residus de fusta es trobaven en estat de pols amb una constitució granular de farina de gra.El material es coneixia ara com a "pols de residus de fusta".
En el següent pas, el PLA es va preparar per barrejar-lo amb la pols de residus de fusta.Els pellets de PLA es van escalfar a 210ºC fins que es van poder remoure.La pols de fusta es va afegir a la barreja de PLA fos amb diferents percentatges de pes de fusta a PLA (% en pes) entre el 10% en pes i el 40% en pes de pols de residus de fusta.
El material solidificat es va tornar a posar a l'estelladora de fusta per preparar-se per al recyclebot de codi obert, una extrusora de plàstic per a la fabricació de filaments.
El filament fabricat era d'1,65 mm, més prim de diàmetre que el filament 3D estàndard disponible al mercat, és a dir, 1,75 mm.
El filament de fusta es va provar fabricant diversos articles, com ara un cub de fusta, un pom de porta i una nansa de calaix.A causa de les propietats mecàniques del filament de fusta, es van fer ajustos a les impressores 3D Delta RepRap i Re:3D Gigabot v. GB2 utilitzades en l'estudi.Les alteracions incloïen modificar l'extrusora i controlar la velocitat d'impressió.
Imprimir fusta a una temperatura ideal també és un factor important, ja que les altes temperatures poden carbonitzar la fusta i obstruir el broquet.En aquest cas, el filament de fusta es va imprimir a 185C.
Els investigadors van demostrar que era pràctic fer filaments de fusta amb residus de fusta de mobles.No obstant això, van plantejar punts significatius per a futurs estudis.Aquests inclouen els impactes econòmics i ambientals, detalls de les propietats mecàniques, la possibilitat de producció a escala industrial.
El document va concloure: "Aquest estudi ha demostrat una metodologia tècnicament viable per reciclar els residus de fusta de mobles en peces imprimibles en 3D utilitzables per a la indústria del moble.Mitjançant la barreja de pellets de PLA i material de residus de fusta reciclada, es va produir un filament amb una mida de diàmetre d'1,65 ± 0,10 mm i s'utilitza per imprimir una petita varietat de peces de prova.Aquest mètode, mentre es desenvolupa al laboratori, es pot ampliar per satisfer les necessitats de la indústria, ja que els passos del procés no són complicats.Es van crear petits lots de fusta d'un 40% en pes, però van mostrar una repetibilitat reduïda, mentre que els lots de fusta d'un 30% en pes van mostrar el més prometedor amb facilitat d'ús".
El document de recerca que es parla en aquest article es titula Filament d'impressió 3D reciclat a base de residus de mobles de fusta.És coautor d'Adam M. Pringle, Mark Rudnicki i Joshua Pearce.
Per obtenir més notícies sobre els últims desenvolupaments en impressió 3D, subscriviu-vos al nostre butlletí d'impressió 3D.També uneix-te a nosaltres a Facebook i Twitter.
Hora de publicació: 07-feb-2020