Cientistas da Michigan Technology University, Houghton, fizeram com sucesso filamentos de madeira imprimíveis em 3D a partir de resíduos de madeira de móveis.
O sucesso foi publicado em um artigo de pesquisa de coautoria do campeão de código aberto Joshua Pearce.O artigo explorou a possibilidade de reciclar resíduos de móveis em filamentos de madeira para reduzir os impactos ambientais dos resíduos de madeira.
Segundo o jornal, só a indústria moveleira de Michigan produz mais de 150 toneladas de resíduos de madeira por dia.
Em um processo de quatro etapas, os cientistas demonstraram a possibilidade de fazer filamentos de madeira para impressão 3D com uma combinação de resíduos de madeira e plástico PLA.A mistura desses dois materiais é mais conhecida como madeira-plástico-compósito (WPC).
Na primeira etapa, os resíduos de madeira foram adquiridos de várias empresas fabricantes de móveis em Michigan.Os resíduos incluíam placas sólidas e serragem de MDF, LDF e melamina.
Essas placas sólidas e serragem foram reduzidas ao nível de microescala para a preparação do filamento WPC.O material residual foi triturado a martelo, triturado em um picador de madeira e peneirado usando um dispositivo de desaeração vibratório, que usou uma peneira de malha de 80 mícrons.
Ao final deste processo, o resíduo de madeira estava em um estado de pó com uma constituição granular de farinha de grãos.O material passou a ser chamado de “pó de resíduos de madeira”.
Na etapa seguinte, o PLA foi preparado para misturar com o pó de resíduos de madeira.Os pellets de PLA foram aquecidos a 210C até se tornarem agitáveis.O pó de madeira foi adicionado à mistura de PLA derretido com variação da porcentagem em peso de madeira para PLA (% em peso) entre 10% em peso-40% em peso de pó de resíduos de madeira.
O material solidificado foi novamente colocado no picador de madeira para preparar o recyclebot de código aberto, uma extrusora de plástico para fabricação de filamentos.
O filamento fabricado foi de 1,65mm, diâmetro mais fino que o filamento 3D padrão disponível no mercado, ou seja, 1,75mm.
O filamento de madeira foi testado com a fabricação de diversos itens, como um cubo de madeira, uma maçaneta e um puxador de gaveta.Devido às propriedades mecânicas do filamento de madeira, foram feitos ajustes nas impressoras 3D Delta RepRap e Re:3D Gigabot v. GB2 utilizadas no estudo.As alterações incluíram a modificação da extrusora e o controle da velocidade de impressão.
Imprimir madeira em uma temperatura ideal também é um fator importante, pois a alta temperatura pode carbonizar a madeira e entupir o bico.Neste caso o filamento de madeira foi impresso a 185C.
Os pesquisadores mostraram que era prático fazer filamentos de madeira usando resíduos de madeira de móveis.No entanto, eles levantaram pontos significativos para estudos futuros.Estes incluíram os impactos econômicos e ambientais, detalhes de propriedades mecânicas, a possibilidade de produção em escala industrial.
O artigo concluiu: “este estudo demonstrou uma metodologia tecnicamente viável de reciclar resíduos de madeira de móveis em peças imprimíveis em 3-D utilizáveis para a indústria de móveis.Ao misturar pellets de PLA e resíduos de madeira reciclada, foi produzido um filamento com um diâmetro de 1,65±0,10 mm e usado para imprimir uma pequena variedade de peças de teste.Este método, enquanto desenvolvido em laboratório, pode ser ampliado para atender às necessidades do setor, pois as etapas do processo são descomplicadas.Pequenos lotes de 40% em peso de madeira foram criados, mas mostraram repetibilidade reduzida, enquanto lotes de 30% em peso de madeira mostraram-se mais promissores com facilidade de uso.”
O trabalho de pesquisa discutido neste artigo é intitulado Filamento de impressão 3-D reciclado com base em resíduos de móveis de madeira.É co-autoria de Adam M. Pringle, Mark Rudnicki e Joshua Pearce.
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Horário da postagem: 07/02/2020