農(nóng)林廢棄物變身3D打印原料
東北林業(yè)大學3D打印材料與技術研發(fā)中心的3D打印展區(qū),儼然一個畫外之境,心臟動脈模型、藝術與嚴謹兼?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)大學機電學院教授郭艷玲帶領團隊,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)多元復合3D打印耗材,并預測這種耗材將來會在很多應用領域替代高分子材料,有巨大的市場潛力和社會效益。
為推廣這種低碳環(huán)保材料,郭艷玲辭去學院的行政職務,組建了哈爾濱自由智造科技開發(fā)有限公司。
兩年前,推廣工作遇到阻力,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,讓很多企業(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。由于零件、模型打印時無需支撐物,激光燒結(jié)在很多場合無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,由于打印零件無需支撐,打印精度高,可以打印結(jié)構特別復雜的制件,而且經(jīng)過后期處理,其力學強度可與木材、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?,F(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)造型設計,雖然它還沒有真正投放市場,但不少企業(yè)已經(jīng)聞風而動,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雜結(jié)構的物品,廣泛應用于醫(yī)療、教育、工業(yè)鑄造、藝術品制作多種領域。
編輯:liqing