Development of a Polymer Extrusion System to Manufacture Recycled Bioplastic Composites for Additive Manufacturing
Notice bibliographique
Résumé
The research validates the use of recycled end-of-life wind turbine blade fiberglass to improve the mechanical strength of a thermoplastic in collaboration with McGill University. The critical fiber length glass fibers from wind turbine blades are reclaimed through a mechanical grinding process, incorporated with polylactic acid (PLA) in a twin-screw extruder to produce composite pellets and manufactured into filament via a single-screw extrusion system. This filament is used as feedstock for standard fused filament fabrication (FFF) 3D printers to manufacture ASTM standard tensile specimens: D638-14. Reinforced thermoplastic filaments with varying fiber content ranging from 3%-10% are manufactured using this process. It was found that the long fiber reinforced PLA provided a 20% increase in tensile strength and a 28% increase in the stiffness compared to the pure PLA specimens. The increased strength and stiffness can allow the material to be used in smaller quantities when replacing a given thermoplastic material. This material could be beneficial for both rapid prototyping and application-specific products. In addition to the issues faced with the waste management of wind turbines, so too is the textile waste caused by the improper disposal of clothing. To address the issues faced with improper disposal of clothing, a material characterization method for analyzing the draping behaviour of flexible 3D printed textiles was initiated. Pairing an extrusion system with 3D printing allows for the most rapid development of both a specialized material and engineering solution. Looking to the future of the textile industry, it is crucial that sustainable recycling and manufacturing processes are used to create a better future for the generations to come. Keywords: Sustainability, Recycling, The Wind Energy Industry, Wind Turbine Blades, Lifecycle Analysis, Circular Economy, 3D Printing, Additive Manufacturing, Bioplastic, Polylactic Acid, Extrusion, Single-Screw Extruder, Fiber Reinforced Filaments, ASTM D638 Coupons.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,002 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».