Forskere ved Michigan Technology University, Houghton har med succes lavet 3D-printbare træfilamenter af træaffald fra møbler.
Succesen blev offentliggjort i et forskningspapir, som er medforfatter af open source-mesteren Joshua Pearce.Papiret undersøgte muligheden for at omdanne møbelaffald til træfilament for at reducere miljøpåvirkningerne fra træaffald.
Ifølge avisen producerer møbelindustrien i Michigan alene mere end 150 tons træaffald om dagen.
I en fire-trins proces demonstrerede forskerne muligheden for at lave 3D-print af træfilamenter med en kombination af træaffald og PLA-plast.Blandingen af disse to materialer er bedre kendt som træ-plast-komposit (WPC).
I det første trin blev træaffald erhvervet fra forskellige møbelfabrikanter i Michigan.Affaldet omfattede faste plader og savsmuld af MDF, LDF og melamin.
Disse faste plader og savsmuld blev reduceret til mikroskalaniveau til fremstilling af WPC-filament.Affaldsmaterialet blev hammerfræset, malet i en flishugger og sigtet ved hjælp af en vibrerende afluftningsanordning, som brugte en 80 mikron mesh sigte.
Ved afslutningen af denne proces var træaffaldet i pulverform med en granulær bestanddel af kornmel.Materialet blev nu omtalt som "træaffaldspulver."
I det næste trin blev PLA forberedt til at blandes med træaffaldspulveret.PLA-pellets blev opvarmet til 210°C, indtil de blev omrørbare.Træpulveret blev tilsat til den smeltede PLA-blanding med varierende træ til PLA vægtprocent (vægt%) mellem 10 vægt%-40 vægt% træaffaldspulver.
Det størknede materiale blev igen lagt i flishuggeren for at forberede open source-genbrugsboten, en plastekstruder til filamentfremstilling.
Det fremstillede filament var 1,65 mm, tyndere i diameter end standard 3D-glødetråden, der er tilgængelig på markedet, dvs. 1,75 mm.
Træfilamentet blev testet ved at fremstille forskellige genstande, såsom en træterning, et dørhåndtag og et skuffehåndtag.På grund af træfilamentets mekaniske egenskaber blev der foretaget justeringer af Delta RepRap og Re:3D Gigabot v. GB2 3D-printerne, der blev brugt i undersøgelsen.Ændringerne omfattede ændring af ekstruderen og styring af printhastigheden.
Udskrivning af træ på en ideel temperatur er også en vigtig faktor, da høj temperatur kan forkulle træet og tilstoppe dysen.I dette tilfælde blev træfilamentet trykt ved 185C.
Forskerne viste, at det var praktisk at lave træfilament ved hjælp af møbeltræaffald.Men de rejste væsentlige pointer til fremtidig undersøgelse.Disse omfattede de økonomiske og miljømæssige påvirkninger, detaljer om mekaniske egenskaber, muligheden for produktion i industriel skala.
Artiklen konkluderede: "denne undersøgelse har vist en teknisk levedygtig metode til at genbruge møbeltræaffald til brugbare 3D-printbare dele til møbelindustrien.Ved at blande PLA-piller og genbrugt træaffaldsmateriale blev der fremstillet filament med en diameter på 1,65±0,10 mm og brugt til at printe en lille række af testdele.Denne metode, mens den er udviklet i laboratoriet, kan skaleres op for at imødekomme industriens behov, da procestrinene er ukomplicerede.Små partier af 40 vægt% træ blev skabt, men viste reduceret repeterbarhed, mens partier af 30 vægt% træ viste mest lovende med brugervenlighed."
Forskningspapiret, der diskuteres i denne artikel, har titlen Wood Furniture Waste-Based Recycled 3-D Printing Filament.Den er medforfatter af Adam M. Pringle, Mark Rudnicki og Joshua Pearce.
For flere nyheder om den seneste udvikling inden for 3D-print, abonner på vores 3D-print-nyhedsbrev.Slut dig også til os på Facebook og Twitter.
Indlægstid: 07-02-2020