Forskere ved Michigan Technology University, Houghton har med suksess laget 3D-utskrivbare trefilamenter fra møbelavfall.
Suksessen ble publisert i en forskningsartikkel medforfatter av åpen kildekode-mesteren Joshua Pearce.Oppgaven undersøkte muligheten for å resirkulere møbelavfall til trefilament for å redusere miljøpåvirkningene av treavfall.
Ifølge avisen produserer møbelindustrien i Michigan alene mer enn 150 tonn treavfall om dagen.
I en fire-trinns prosess demonstrerte forskerne muligheten for å lage 3D-utskrift av trefilament med en kombinasjon av treavfall og PLA-plast.Blandingen av disse to materialene er bedre kjent som tre-plast-kompositt (WPC).
I det første trinnet ble treavfall anskaffet fra forskjellige møbelprodusenter i Michigan.Avfallet inkluderte faste plater og sagflis av MDF, LDF og melamin.
Disse faste platene og sagflis ble redusert til mikroskalanivå for fremstilling av WPC-filament.Avfallsmaterialet ble hammermalt, malt i en flishugger og siktet ved hjelp av en vibrerende avluftingsanordning, som brukte en 80 mikron maskesikt.
Ved slutten av denne prosessen var treavfallet i pulverform med en granulær bestanddel av kornmel.Materialet ble nå referert til som "treavfallspulver."
I neste trinn ble PLA forberedt for å blandes med treavfallspulveret.PLA-pellets ble oppvarmet ved 210C inntil de ble omrørbare.Trepulveret ble tilsatt til den smeltede PLA-blandingen med varierende tre til PLA vektprosent (vekt%) mellom 10 vekt%-40 vekt% treavfallspulver.
Det størknede materialet ble igjen lagt inn i flishuggeren for å forberede den åpne kildekode-resirkuleringsboten, en plastekstruder for filamentfremstilling.
Glødetråden som ble fremstilt var 1,65 mm, tynnere i diameter enn standard 3D-filamentet som er tilgjengelig på markedet, dvs. 1,75 mm.
Trefilamentet ble testet ved å lage forskjellige gjenstander, for eksempel en trekube, en dørhåndtak og et skuffhåndtak.På grunn av de mekaniske egenskapene til trefilamentet, ble det gjort justeringer av Delta RepRap og Re:3D Gigabot v. GB2 3D-skrivere som ble brukt i studien.Endringene inkluderte modifisering av ekstruderen og kontroll av utskriftshastigheten.
Utskrift av tre ved en ideell temperatur er også en viktig faktor da høy temperatur kan forkulle treet og tette munnstykket.I dette tilfellet ble trefilamentet trykt ved 185C.
Forskerne viste at det var praktisk å lage trefilament ved å bruke møbelavfall.Imidlertid reiste de viktige poeng for fremtidig studie.Disse inkluderte økonomiske og miljømessige påvirkninger, detaljer om mekaniske egenskaper, muligheten for produksjon i industriell skala.
Artikkelen konkluderte: "Denne studien har vist en teknisk levedyktig metodikk for å resirkulere møbelavfall til brukbare 3D-utskrivbare deler for møbelindustrien.Ved å blande PLA-pellets og resirkulert treavfallsmateriale ble filament produsert med en diameter på 1,65±0,10 mm og brukt til å skrive ut et lite utvalg av testdeler.Denne metoden, mens den er utviklet i laboratoriet, kan skaleres opp for å møte industriens behov da prosesstrinnene er ukompliserte.Små partier med 40 vekt% tre ble laget, men viste redusert repeterbarhet, mens partier med 30 vekt% tre viste mest lovende med brukervennlighet."
Forskningsoppgaven som diskuteres i denne artikkelen har tittelen Wood Furniture Waste-Based Resirkulert 3-D Printing Filament.Den er medforfatter av Adam M. Pringle, Mark Rudnicki og Joshua Pearce.
For flere nyheter om den siste utviklingen innen 3D-utskrift, abonner på vårt 3D-utskriftsnyhetsbrev.Bli også med oss på Facebook og Twitter.
Innleggstid: 07-02-2020