วิธีการผลิตเส้นใยพลาสติกสำหรับการพิมพ์สามมิติแบบฉีดเส้นโดยการนำขยะพลาสติก PET กลับมาใช้ใหม่

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อผลิตเส้นใยพลาสติกสำหรับการพิมพ์สามมิติแบบฉีดเส้น (Fused Deposition Modeling: FDM) จากการนำขยะพลาสติก PET (PolyethyleneTerephthalat) กลับมาใช้ใหม่ ซึ่งมีการศึกษาการปรับตั้งค่าเครื่องจักรให้เหมาะสมสำหรับการผลิตเส้นใยพลาสติกที่ขนาดเส้น 1.75±0.05 มิลลิเมตร และศึกษาคุณสมบัติของชิ้นงานหลังการพิมพ์ชิ้นงานสามมิติ โดยมีชิ้นงานทดสอบตามมาตรฐาน ASTM D638  ในการทดสอบเชิงกลและชิ้นงานทรงลูกบาศก์สำหรับการทดสอบเชิงมิติ จากการศึกษาวิจัยพบว่าเกล็ดพลาสติก PET ที่นำกลับมาใช้ใหม่สามารถผลิตเป็นเส้นใยพลาสติกที่ Ø 1.75±0.05 มิลลิเมตรได้ โดยมีสัดส่วนผสมร้อยละ 0 ถึง 40 กับเม็ดพลาสติก PET ใหม่ ซึ่งหลอมเหลวใหม่ผ่านเครื่องอัดขึ้นรูปแบบสกรูเดี่ยวที่อุณหภูมิ 245 ถึง 285 องศาเซลเซียส ความเร็วสกรูที่ 40 รอบต่อนาที อัดพลาสติกเหลวผ่านดายขนาดรูโต Ø 3 มิลลิเมตร ดึงเส้นใยระบายความร้อนผ่านน้ำ และดึงเส้นใยพลาสติกที่ความเร็วดึง 8 เมตรต่อนาที เส้นใยพลาสติกที่ผลิตได้มีคุณภาพดี มีความเรียบ ใส โปร่งแสง และไม่มีฟองอากาศภายในเส้นใย ชิ้นงานพิมพ์สามมิติจากเส้นใยพลาสติก PET ที่นำกลับมาใช้ใหม่มีค่าต้านทานแรงดึงที่ 24.27 ถึง 29.9 MPa ค่าเปอร์เซ็นต์การยืดตัวที่ 1.55 ถึง 2.14 เปอร์เซ็นต์และมีค่าเปอร์เซ็นต์ค่าความคลาดเคลื่อนเชิงมิติที่ 0.5 ถึง 1.5 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งใกล้เคียงกับเส้นใยพลาสติก PETG ที่มีขายเชิงพาณิชย์