פריצת דרך ידידותית לסביבה בהדפסת תלת מימד עם חומר עשוי עץ « Fabbaloo

פרסומת
תכנון תשתיות רפואיות


תהליך ליצירת חומר הדפסה תלת מימד מעץ בלבד [Source: Science Advances]

חוקרים יצרו חומר להדפסת תלת מימד שעשוי כולו מעץ ממוחזר, אבל יש כמה בעיות משמעותיות.

פרסומת

כאשר אתה שומע "חומר עץ", ישנן שתי גישות בשימוש כיום בעולם ההדפסה התלת-ממדית.

האחד הוא כמו חוט מרוכב. קמח עץ מעורבב עם פולימר, אולי PETG או PLA, ולאחר מכן מוחלף באופן הרגיל. מלבד סתימת זרבובית מדי פעם כאשר סיבי עץ גדולים יותר נתפסים, הדפסת תלת מימד חומר זה היא פשוטה. התוצאות מעט דמויות עץ.

הגישה הנוכחית הנוספת להדפסת עץ בתלת מימד היא להשתמש בו כאבקה. מערכות סילון קלסר ימרחו קלסר באופן סלקטיבי על מצע האבקה, ויבנו בהדרגה אובייקט שכבה אחר שכבה. זה גם מייצר חפצים דמויי עץ.

אבל זו הבעיה: אלה לא עץ, הם שילוב של פולימרים ועץ. בגלל זה החלקים המתקבלים אינם באמת מתכלים ויש להם מאפייני מיחזור גרועים מאוד.

לו רק היה חומר להדפסת תלת מימד העשוי מעץ בלבד.

עכשיו, נראה שיש אחד כזה. חוקרים בארה"ב עשו פריצת דרך על ידי פיתוח חומר ייחודי לכתיבת דיו ישירה להדפסה בתלת מימד שעשוי כולו מעץ – ללא פולימרים, ללא קלסרים מעורבים.

החידוש שלהם היה להפיק ננו-סיבי תאית, ננו-גבישים של תאית וליגנין מעץ ממוחזר. אלה שולבו עם מים ביחס מאוד מסוים כדי ליצור חומר דומה לחימר שניתן לשחול.

כפי שניתן לצפות, ההדפסה שתתקבל תהיה רטובה למדי. זה מוביל לרצף שלאחר עיבוד מורכב.

הצעד הראשון הוא לסלק את המים. אם זה נעשה על ידי אידוי פשוט, ההדפס היה מתעוות. במקום זאת, החוקרים השתמשו בטכניקת ייבוש בהקפאה, הכוללת הצבת ההדפסה ב-85C ב-0.1mBar למשך 48 שעות. זה מסיר את הלחות לחלוטין, ועדיין שומר על הגיאומטריה של האובייקט.

בשלב זה חלק העץ עדיין די שביר, דומה לעץ בלסה. כדי להקשיח את זה, השלב הבא היה לחשוף את החלק לטמפרטורות של +180C למשך תקופה. זה ממיס ומשנה את הליגנין, מה שמחזק את החלק.

לבסוף, החלק נלחץ בצורה מכנית, מה שדוחף את החלק ומוסיף חוזק נוסף.

חפצים קטנים מודפסים בתלת מימד עם חומר עץ בלבד [Source: Science Advances]

החלקים המתקבלים זהים בעצם לעץ – כי זה עץ. לחלקים יש את כל התכונות של עץ רגיל, ואפילו מריחים כמו עץ.

זוהי פריצת דרך למדי, אבל אני חושש שהשלבים המשמעותיים שלאחר העיבוד יגבילו מאוד את היישומים האפשריים עבור החומר החדש הזה. המשמעות של השלבים היא למעשה שניתן לייצר רק חלקים קטנים יותר; אני לא יכול לדמיין בניית מדפסת תלת מימד שתשתמש בטכנולוגיה הזו. זה נראה מתאים יותר לייצור במפעל של חלקי בנייה שתוכננו מראש.

זה עשוי להיות העתיד שלה, שכן יש כמות פנטסטית של פסולת בנייה מעץ. נסורת, חתכים, קירות קרועים ומקורות רבים אחרים מייצרים טונות של פסולת עץ. בדרך כלל פסולת עץ ממוחשבת רק בדרכים פשוטות: משטחי גינה, לוחות חלקיקים (הכוללים קלסר), קומפוסט, מצעים של חיות משק וכו'. טכנולוגיה זו יכולה לאפשר ייצור בקנה מידה גדול של חלקי עץ מורכבים שיכולים לקבל שימושים מעניינים יותר.

החלק הטוב ביותר: כל ההדפסים הללו ניתנים למחזור לחלוטין ומתכלה לחלוטין. הם ממש מעץ.

באמצעות התקדמות המדע



קישור לכתבת המקור – 2024-03-20 18:42:56

Facebook
Twitter
LinkedIn
Telegram
WhatsApp
Email
פרסומת
X-ray_Promo1

עוד מתחומי האתר