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,
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,
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。
秸秆3D打印材料,在成本上的优势也明显得多。传统的ABS材料原成本的价格每吨大约在1.5万元;PLA作为一种天然绿色环保的3D打印材料,主要采用玉米秸秆等为主要原料,每吨的成本可达到2万元以上。秸秆3D打印的原材料小麦和水稻秸秆价格低,加上工艺成熟,每吨的原成本大约只需要1万元,再经过拉丝,生产成3D打印材料后,也只是PLA加工后的一半。