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  • Polvere di legno per stampaggio a iniezione per una fabbricazione sostenibile

    Stampaggio ad iniezione di polvere di legno con saccarosio. Credito:University of Electro-Communications

    I materiali da biomassa come il legno sono alternative rispettose dell'ambiente alle risorse fossili. Come esempio, il legno è tipicamente atossico ea emissioni zero. Per di più, il legno può essere prodotto in modo sostenibile piantando e tagliando gli alberi in modo appropriato. Perciò, l'utilizzo delle risorse legnose come materiali industriali è un aspetto importante per realizzare una società sostenibile.

    L'integrazione del legno nelle applicazioni industriali richiede metodi di lavorazione efficaci. I prodotti in legno sono generalmente modellati mediante processi di taglio perché la deformabilità del legno è inferiore a quella dei metalli e delle materie plastiche. Perciò, gran parte del materiale originale viene trasformato in trucioli o polvere di scarto durante il processo di taglio.

    Shohei Kajikawa e colleghi della University of Electro-Communications e dell'Università di Kyoto hanno sviluppato lo stampaggio a iniezione di polvere di legno con saccarosio, che è un legante naturale, per fabbricare prodotti basati su risorse naturali in modo efficace.

    Nel processo di stampaggio, il legante si plastifica per riscaldamento e il materiale, che è composto dalle particelle di legno e dal legante, flussi dovuti alla deformazione del legante e allo scorrimento delle particelle. Il legante si solidifica tra le particelle al raffreddamento, e quindi il materiale è autolegato. La fluidità del materiale è importante per migliorare la modellabilità, e cambia drasticamente con le condizioni di stampaggio, come la temperatura e il contenuto di legante. Perciò, sono stati studiati gli effetti del saccarosio aggiunto sulla modellabilità della polvere di legno, le condizioni di stampaggio sono state ottimizzate mediante analisi termica, test di flusso capillare e stampaggio ad iniezione.

    Di conseguenza, la polvere di legno con il saccarosio scorreva a temperature superiori a 180 ºC, sebbene il flusso fosse limitato al di sopra di 220 ºC a causa dell'effetto dei gas sviluppati dal saccarosio. Il contenuto minimo di saccarosio richiesto per il flusso era del 30% in peso nell'intervallo di temperatura da 180 a 200 ºC. Il materiale è stato riempito nello stampo in condizioni ottimizzate, e il prodotto con una buona struttura superficiale è stato stampato con un contenuto di saccarosio del 30% in peso e 200 ºC.

    Questo metodo proposto consente la fabbricazione di prodotti da materiali naturali con un impatto ambientale minimo.


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