農林廢棄物變身3D打印原料
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,儼然一個(gè)畫(huà)外之境,心臟動(dòng)脈模型、藝術(shù)與嚴謹兼備的微縮建筑、高精度的工業(yè)零部件、獨具個(gè)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、木竹廢料等農林廢棄物。而不久的將來(lái),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(chǎng),原本五六十萬(wàn)元的成本被壓縮到十幾萬(wàn)元,降低門(mén)檻后,更多企業(yè)將享受到高新科技為醫療、教育、工業(yè)鑄造等行業(yè)帶來(lái)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(guò)科研“點(diǎn)石成金”,將木粉、竹粉、果殼、秸稈、稻殼等農林廢棄物與樹(shù)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(chēng)為“第四類(lèi)”激光燒結耗材。產(chǎn)品的加工過(guò)程低碳節能環(huán)保,還極大降低了3D打印耗材成本,該打印材料銷(xiāo)售價(jià)為每公斤80元,而目前市場(chǎng)上的進(jìn)口尼龍材料銷(xiāo)售價(jià)為每公斤五六百元。中國工程院李堅院士給予高度評價(jià),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(lái)會(huì )在很多應用領(lǐng)域替代高分子材料,有巨大的市場(chǎng)潛力和社會(huì )效益。
為推廣這種低碳環(huán)保材料,郭艷玲辭去學(xué)院的行政職務(wù),組建了哈爾濱自由智造科技開(kāi)發(fā)有限公司。
兩年前,推廣工作遇到阻力,郭艷玲通過(guò)市場(chǎng)調查了解到,能夠利用生物質(zhì)材料的工業(yè)級國產(chǎn)激光燒結打印機,全國范圍內存量還不到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3D打印機雖然價(jià)格低廉,但效果不佳,而具有高精度打印功能的工業(yè)級激光燒結打印機售價(jià)動(dòng)輒高達五六十萬(wàn)元到幾百萬(wàn)元,讓很多企業(yè)望而卻步。在一次博覽會(huì )上,郭艷玲拿去作為樣品的幾個(gè)工業(yè)鑄造模型被參展企業(yè)購買(mǎi)一空,這說(shuō)明潛在的市場(chǎng)需求巨大。由于零件、模型打印時(shí)無(wú)需支撐物,激光燒結在很多場(chǎng)合無(wú)法被其他成型方式取代,這堅定了郭艷玲轉向研發(fā)低成本、高精度的桌面式激光燒結3D打印機的決心。
兩年來(lái),郭艷玲團隊連續研發(fā)了三代3D打印機,獨立開(kāi)發(fā)了工藝參數智能優(yōu)選等軟件系統,將部分硬件的功能軟件化,保證高度精準的同時(shí),極大降低了成本。第三代桌式激光燒結3D打印機具有工業(yè)機的功能和桌面機的價(jià)格,由于打印零件無(wú)需支撐,打印精度高,可以打印結構特別復雜的制件,而且經(jīng)過(guò)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(shuō),“最能打動(dòng)消費企業(yè)的是,我團隊研發(fā)的打印機,銷(xiāo)售價(jià)格大概是十幾萬(wàn),質(zhì)優(yōu)價(jià)廉,優(yōu)勢顯而易見(jiàn)。”
據了解,該設備在國內外僅有類(lèi)似科研項目在研究中,市場(chǎng)銷(xiāo)售尚屬空白?,F在,郭艷玲團隊的第三代3D打印機正在進(jìn)行軟件和機械的配合調試、工業(yè)造型設計,雖然它還沒(méi)有真正投放市場(chǎng),但不少企業(yè)已經(jīng)聞風(fēng)而動(dòng),伺機而動(dòng)爭取占得先機,這其中不乏美國企業(yè)在重點(diǎn)關(guān)注。
郭艷玲表示,第三代桌面型激光燒結3D打印機與工業(yè)級的同類(lèi)產(chǎn)品一樣,可以自由打印出任意復雜結構的物品,廣泛應用于醫療、教育、工業(yè)鑄造、藝術(shù)品制作多種領(lǐng)域。
編輯:liqing