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秸秆“黑科技”!秸秆华丽转身变3D打印材料

  传统的3D打印材料主要以PS塑料和尼龙为主,应用在工业熔模铸造上,有易变形且价格昂贵的缺点。日前,已经科研部门已研发出了一种利用稻壳、秸秆等农林废弃物制成的新型复合材料,通过激光3D打印技术可制作出强度高、精度准的3D模型。


  传统的机器设备生产企业在研发试制新部件时,都是先通过手工制作设备模型进行试验,但这种手工制作的模型在精确度和抗磨损程度上都不高。目前,很多大型工业制造企业在制作机械部件模型时,都已尝试3D打印技术。


  但在研究激光3D打印过程中,目前主要应用于3D打印的PS塑料及尼龙,在用于工业的熔模铸造领域时,不是易变形就是造价昂贵。经过研发试验,现在已经研究出利用木粉、竹粉、玉米棒粉及稻壳秸秆粉与塑料按比例混合的一种新型3D打印复合材料。这种复合材料利用的主要是农林废弃物,造价低,经过调整添加比例,还可调节材料最终达到的强度,在激光烧结过程中性能稳定、易成型,成型件尺寸精度高,其力学强度可与木材、聚合物、陶瓷等材料相媲美。


  自3D打印兴起后,很长时间以来该打印技术一直停留在金属基材料、高分子材料及无机非金属材料等材质上,这些材料根据材质不同有其不同的应用范围,有优点也有其无法克服的缺陷。以高分子材料来说,打印后不但误差大易变形,成本也很高,一公斤材料要花120元钱。能不能研究出一种材料,物美价廉且不易变形呢?


  科研部门经过反复实验终于找到用秸秆、玉米芯、稻壳、木粉等废弃物做3D打印材料的秘方,第四类3D激光打印材料———生物质纤维复合材料就此诞生。将秸秆粉碎、经过精细化处理后,对其进行表面的分子改进和功能变性的处理。添加一定的化学材料,通过设施的转化,使得材料由亲水性变成憎水性、流变性能和热稳定性能也得到改进。将这一材料经过造粒处理后,再通过机械,最终形成了一卷卷天然的3D打印材料。


  新型3D激光打印材料根据主要材料的不同可分为木塑、竹塑、稻壳塑、秸秆塑及石塑5种类型。原材料为工业或农林业剩余物,低碳环保,成本低廉,1公斤秸秆复合材料成本只有20元。这种新型3D激光打印材料性能稳定易成型,成型件尺寸精度高,木塑制品摸起来还有木头的质感,经过后期处理,它还会像木头陶瓷等一样坚硬。


  目前市面上常见的3D塑料打印材料,主要包括ABS和PLA两种。


  秸秆3D打印材料,对比这两种材料有什么优势呢?从使用质量上来说,三种3D打印塑料材料都差不多。但是秸秆3D打印材料,带有一种天然的草木色纹理并且带有秸秆的清香,因此更有木质感。未来根据客户的需要,还可以在材料内添加颜料,秸秆3D打印材料也可以有多种颜色。

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