Ученые Высшей школы технологии и энергетики СПбГУПТД разработали устройство для создания прочных изделий из смеси древесной муки и полимера с помощью аддитивных технологий.
Устройство встраивается в 3D-принтер и может быть использовано на предприятиях деревообрабатывающей промышленности. С помощью аддитивных технологий ученые СПбГУПТД из древесной муки создают элементы мебели, в том числе сложной формы, по своей структуре имитирующие древесину.
Разработка внедрена на одном из заводов в Петербурге, где импортные лопатки для передвижения готовой упаковки на конвейере были заменены более прочными лопатками, смоделированными и напечатанными из смеси древесной муки и полимера учеными Университета промышленных технологий и дизайна.
На заводе также был проведен эксперимент: наряду с лопатками, созданными по новой технологии, были установлены лопатки, созданные по FDM-технологии. Последние оказались менее прочными и во время проведения эксперимента были сильно повреждены или сломаны. Лопатки, напечатанные по совмещенной технологии, выдержали испытание.
«С помощью FDM-технологии мы печатаем саму форму изделия, используя для этого обычный водорастворимый пластик. Затем заполняем эту форму смесью из модифицированной эпоксидной смолы, которая выполняет роль связующего, и древесной муки с помощью LDM-печати. За счет того, что мы не накладываем нашу смесь слоями, а заливаем ее в уже отпечатанную форму, поверхность конечного изделия становится гладкой. После затвердевания мы ставим изделие в ультразвуковую ванну с водой, где растворяется пластик ранее напечатанной формы. В итоге у нас остается цельнолитая композиционная деталь с древесной мукой. Причем прочностные свойства у такой детали гораздо лучше, чем свойства детали, полученные при печати на FDМ-принтере, так как все напряжения распределяются по всей детали равномерно. Такое объединение двух технологий позволяет печатать даже изделиях сложной формы со сложными внутренними полостями», — объясняет Николай Евдокимов, один из авторов разработки, старший преподаватель кафедры инженерной графики и автоматизированного проектирования СПбГУПТД.
Фото: Пресс-служба СПбГУПТД
