मिशिगन टेक्नोलॉजी यूनिवर्सिटी, ह्यूटन के वैज्ञानिकों ने फर्नीचर लकड़ी के कचरे से 3 डी प्रिंट करने योग्य लकड़ी के फिलामेंट को सफलतापूर्वक बनाया है।
सफलता ओपन-सोर्स चैंपियन जोशुआ पियर्स द्वारा सह-लेखक एक शोध पत्र में प्रकाशित हुई थी।कागज ने लकड़ी के कचरे के पर्यावरणीय प्रभावों को कम करने के लिए लकड़ी के फिलामेंट में फर्नीचर कचरे को ऊपर उठाने की संभावना का पता लगाया।
कागज के अनुसार, अकेले मिशिगन में फर्नीचर उद्योग एक दिन में 150 टन से अधिक लकड़ी-अपशिष्ट का उत्पादन करता है।
चार चरणों की प्रक्रिया में, वैज्ञानिकों ने लकड़ी के कचरे और पीएलए प्लास्टिक के संयोजन के साथ 3 डी प्रिंटिंग लकड़ी के फिलामेंट बनाने की संभावना का प्रदर्शन किया।इन दो सामग्रियों के मिश्रण को लकड़ी-प्लास्टिक-समग्र (डब्ल्यूपीसी) के रूप में जाना जाता है।
पहले चरण में, मिशिगन में विभिन्न फर्नीचर निर्माण कंपनियों से लकड़ी के कचरे का अधिग्रहण किया गया था।कचरे में एमडीएफ, एलडीएफ और मेलामाइन के ठोस स्लैब और चूरा शामिल थे।
डब्ल्यूपीसी फिलामेंट की तैयारी के लिए इन ठोस स्लैब और चूरा को माइक्रो-स्केल स्तर तक कम कर दिया गया था।अपशिष्ट सामग्री को हैमर मिल्ड, एक लकड़ी के टुकड़े में जमीन और एक वाइब्रेटरी डी-एयरिंग डिवाइस का उपयोग करके बहाया जाता था, जिसमें एक 80-माइक्रोन मेष सिफ्टर का उपयोग किया जाता था।
इस प्रक्रिया के अंत तक, लकड़ी का कचरा अनाज के आटे के दानेदार निर्वाचन क्षेत्र के साथ पाउडर अवस्था में था।सामग्री को अब "लकड़ी-अपशिष्ट पाउडर" के रूप में जाना जाता था।
अगले चरण में, पीएलए को लकड़ी-अपशिष्ट पाउडर के साथ मिलाने के लिए तैयार किया गया था।PLA छर्रों को 210C पर तब तक गर्म किया गया जब तक वे हलचल-सक्षम नहीं हो गए।लकड़ी के पाउडर को 10wt% -40wt% लकड़ी-अपशिष्ट पाउडर के बीच अलग-अलग लकड़ी से PLA वजन प्रतिशत (wt%) के साथ पिघला हुआ PLA मिश्रण में जोड़ा गया था।
फिलामेंट बनाने के लिए एक प्लास्टिक एक्सट्रूडर, ओपन-सोर्स रीसायकलबोट की तैयारी के लिए ठोस सामग्री को फिर से लकड़ी के टुकड़े में डाल दिया गया था।
निर्मित फिलामेंट बाजार में उपलब्ध मानक 3डी फिलामेंट की तुलना में 1.65 मिमी, व्यास में पतला था, अर्थात 1.75 मिमी।
लकड़ी के तंतु का परीक्षण लकड़ी के घन, दरवाज़े के घुंडी और दराज के हैंडल जैसी विभिन्न वस्तुओं को गढ़कर किया गया था।लकड़ी के फिलामेंट के यांत्रिक गुणों के कारण, अध्ययन में प्रयुक्त डेल्टा रिप्रैप और Re:3D Gigabot v. GB2 3D प्रिंटर में समायोजन किए गए थे।परिवर्तनों में एक्सट्रूडर को संशोधित करना और प्रिंट की गति को नियंत्रित करना शामिल था।
एक आदर्श तापमान पर लकड़ी की छपाई भी एक महत्वपूर्ण कारक है क्योंकि उच्च तापमान लकड़ी को जला सकता है और नोजल को बंद कर सकता है।इस मामले में लकड़ी के फिलामेंट को 185C पर मुद्रित किया गया था।
शोधकर्ताओं ने दिखाया कि फर्नीचर लकड़ी के कचरे का उपयोग करके लकड़ी का रेशा बनाना व्यावहारिक था।हालांकि, उन्होंने भविष्य के अध्ययन के लिए महत्वपूर्ण बिंदु उठाए।इनमें आर्थिक और पर्यावरणीय प्रभाव, यांत्रिक गुणों का विवरण, औद्योगिक पैमाने पर उत्पादन की संभावना शामिल थी।
पेपर ने निष्कर्ष निकाला: "इस अध्ययन ने फर्नीचर उद्योग के लिए उपयोग करने योग्य 3-डी प्रिंट करने योग्य भागों में फर्नीचर लकड़ी के कचरे को ऊपर उठाने की तकनीकी रूप से व्यवहार्य पद्धति का प्रदर्शन किया है।पीएलए छर्रों और पुनर्नवीनीकरण लकड़ी के अपशिष्ट सामग्री फिलामेंट को मिलाकर 1.65 ± 0.10 मिमी के व्यास के आकार के साथ उत्पादित किया गया था और परीक्षण भागों की एक छोटी किस्म को मुद्रित करने के लिए उपयोग किया जाता था।प्रयोगशाला में विकसित होने पर इस पद्धति को उद्योग की जरूरतों को पूरा करने के लिए बढ़ाया जा सकता है क्योंकि प्रक्रिया के चरण सरल हैं।40wt% लकड़ी के छोटे बैच बनाए गए, लेकिन कम दोहराव दिखाया, जबकि 30wt% लकड़ी के बैचों ने उपयोग में आसानी के साथ सबसे अधिक वादा दिखाया।
इस लेख में चर्चा किए गए शोध पत्र का शीर्षक वुड फर्नीचर अपशिष्ट-आधारित पुनर्नवीनीकरण 3-डी प्रिंटिंग फिलामेंट है।यह एडम एम प्रिंगल, मार्क रुडनिकी और जोशुआ पियर्स द्वारा सह-लेखक है।
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पोस्ट करने का समय: फरवरी-07-2020