農(nóng)林廢棄物變身3D打印原料

魔猴君  行業(yè)資訊   2150天前

東北林業(yè)大學(xué)3D打印材料與技術(shù)研發(fā)中心的3D打印展區(qū)，儼然一個畫外之境，心臟動脈模型、藝術(shù)與嚴(yán)謹兼?zhèn)涞奈⒖s建筑、高精度的工業(yè)零部件、獨具個性的造型工藝品……令人難以置信的是，這些東西的制作原料是秸稈、果殼、木竹廢料等農(nóng)林廢棄物。而不久的將來，東北林大機電學(xué)院教授郭艷玲團隊研發(fā)的3D打印機即將投入市場，原本五六十萬元的成本被壓縮到十幾萬元，降低門檻后，更多企業(yè)將享受到高新科技為醫(yī)療、教育、工業(yè)鑄造等行業(yè)帶來的深刻改變。

東北林業(yè)大學(xué)機電學(xué)院教授郭艷玲帶領(lǐng)團隊，通過科研“點石成金”，將木粉、竹粉、果殼、秸稈、稻殼等農(nóng)林廢棄物與樹脂材料按比例混合加工成3D打印原料，把這些“廢物”變成寶貝，被稱為“第四類”激光燒結(jié)耗材。產(chǎn)品的加工過程低碳節(jié)能環(huán)保，還極大降低了3D打印耗材成本，該打印材料銷售價為每公斤80元，而目前市場上的進口聚酰胺（尼龍）材料銷售價為每公斤五六百元。中國工程院李堅院士給予高度評價，命名這種耗材為生物質(zhì)多元復(fù)合3D打印耗材，并預(yù)測這種耗材將來會在大量應(yīng)用領(lǐng)域替代高分子材料，有巨大的市場潛力和社會效益。

兩年前，推廣工作碰到阻力，郭艷玲通過市場調(diào)查了解到，能夠利用生物質(zhì)材料的工業(yè)級國產(chǎn)激光燒結(jié)打印機，全國范圍內(nèi)存量還不到800臺，她深刻理解到耗材消費量遭遇瓶頸的根本原因：一些非激光燒結(jié)3D打印機雖然價格低廉，但效果不佳，而具有高精度打印功能的工業(yè)級激光燒結(jié)打印機售價動輒高達五六十萬元到幾百萬元，讓大量企業(yè)望而卻步。在一次博覽會上，郭艷玲拿去作為樣品的幾個工業(yè)鑄造模型被參展企業(yè)購買一空，這說明潛在的市場需求巨大。由于部件、模型打印時無需支撐物，激光燒結(jié)在大量場合沒有辦法被其他成型方式取代，這堅定了郭艷玲轉(zhuǎn)向研發(fā)低成本、高精度的桌面式激光燒結(jié)3D打印機的決心。

兩年來，郭艷玲團隊連續(xù)研發(fā)了三代3D打印機，獨立開發(fā)了工藝參數(shù)智能優(yōu)選等軟件系統(tǒng)，將部分硬件的功能軟件化，保證高度精準(zhǔn)的同時，極大降低了成本。第三代桌式激光燒結(jié)3D打印機具有工業(yè)機的功能和桌面機的價格，由于打印部件無需支撐，打印精度高，可以打印結(jié)構(gòu)特別復(fù)雜的制件，并且經(jīng)過后期處理，其力學(xué)強度可與木材、聚合物、陶瓷等材料相媲美。郭艷玲說，“最能打動消費企業(yè)的是，我團隊研發(fā)的打印機，銷售價格大概是十幾萬，質(zhì)優(yōu)價廉，優(yōu)勢顯而易見?！?

據(jù)了解，該設(shè)備在國內(nèi)外僅有類似科研項目在研究中，市場銷售尚屬空白。現(xiàn)在，郭艷玲團隊的第三代3D打印機正在進行軟件和機械的配合調(diào)試、工業(yè)造型設(shè)計，雖然它還沒有真正投放市場，但不少企業(yè)已經(jīng)聞風(fēng)而動，伺機而動爭取占得先機，這其中不乏美國企業(yè)在重點關(guān)注。

郭艷玲表示，第三代桌面型激光燒結(jié)3D打印機與工業(yè)級的同類產(chǎn)品一樣，可以自由打印出任意復(fù)雜結(jié)構(gòu)的物品，廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、教育、工業(yè)鑄造、藝術(shù)品制作多種領(lǐng)域。

來源：中國3D打印網(wǎng)