可回收與可降解或成為3D打印材料剛性需求

醫(yī)療、航天等專業(yè)領(lǐng)域已經(jīng)對(duì)3D打印材的可降解與可回收屬性形成剛需�？苫厥铡⒖山到獾�3D打印材料在制造業(yè)的各細(xì)分領(lǐng)域中都是多多益善。如今，包裝、服裝、家居裝飾等產(chǎn)業(yè)也已出現(xiàn)可回收或降解的3D打印產(chǎn)品�？梢灶A(yù)見，這類產(chǎn)品的市場(chǎng)會(huì)持續(xù)擴(kuò)大，因?yàn)榄h(huán)保永無止境。在成員眾多的3D打印材料家族中，由植物資源制成的PLA(聚乳酸)頗具特色，因?yàn)樗�最終能夠降解為二氧化碳和水，具有環(huán)境友好屬性。一提到可降解3D打印材料，人們往往就會(huì)想到它。

然而作為一項(xiàng)有望革新制造業(yè)生產(chǎn)方式的新興技術(shù)，3D打印并不能蜻蜓點(diǎn)水式地僅在一兩種原材料中展現(xiàn)其環(huán)保潛質(zhì)，而應(yīng)將環(huán)保上升為整個(gè)產(chǎn)業(yè)的共同目標(biāo)，否則便不足以在未來實(shí)現(xiàn)長期發(fā)展。事實(shí)上，當(dāng)前一些專業(yè)領(lǐng)域就已經(jīng)對(duì)3D打印材料的可降解與可回收屬性形成了剛需。

3D打印植入物是3D打印在醫(yī)療領(lǐng)域走得較遠(yuǎn)的一個(gè)分支，尤其是骨骼類植入物，已有不少被人體成功接納的案例。業(yè)界以3D打印植入物代替金屬等傳統(tǒng)植入物，并不僅僅是為提高制作效率、精準(zhǔn)度和降低生產(chǎn)成本。

對(duì)于長期存留的外來物體，人體很可能會(huì)產(chǎn)生排異反應(yīng)，引發(fā)感染、疼痛等并發(fā)癥。因此傳統(tǒng)植入物往往需要在任務(wù)完成后被取出，或者由患者長期服用抗排異藥物來維持。最理想的解決方案莫過于植入物在結(jié)束使命后，能分解成對(duì)人體無害的物質(zhì)被逐漸吸收。而這正是3D打印所擅長的。

2016年，德國贏創(chuàng)工業(yè)集團(tuán)利用PLA、鈣、磷酸鹽等材料制作了用于骨折修復(fù)手術(shù)的可降解植入物，隨著骨骼愈合，植入物會(huì)被新生的骨組織吸收，因而無需取出。今年5月，荷蘭埃因霍芬理工大學(xué)則運(yùn)用TPC(熱塑性共聚酯)線材研制用于兒童心臟手術(shù)的3D打印支架，可支持病變心臟動(dòng)脈。研究人員準(zhǔn)備在動(dòng)物模型內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，確保支架在植入16周后降解。

人體內(nèi)部敏感的微觀環(huán)境對(duì)3D打印材料提出可降解的要求，而地球以外資源匱乏的太空環(huán)境則讓可回收的3D打印材料變得異常搶手。就當(dāng)前的技術(shù)條件來說，運(yùn)送一磅重的物體到太空就要花費(fèi)大約一萬美元，因此可回收3D打印材料的經(jīng)濟(jì)價(jià)值不言而喻。

長期處于世界航天科技前沿的美國宇航局(NASA)行動(dòng)尤其積極：2014年5月，NASA在兩天之內(nèi)與兩家3D打印公司——MIS和TUI達(dá)成合作，委托企業(yè)幫助研發(fā)太空專用的ABS線材回收系統(tǒng)和3D打印廢料回收系統(tǒng)。2016年，NASA又委托TUI下屬的Firmamentum公司制作帶有回收功能的太空3D打印機(jī)。

即使在地球上的普通工業(yè)領(lǐng)域，讓3D打印材料變得可回收也同樣意義非凡。2017年5月，德國生產(chǎn)自動(dòng)化咨詢企業(yè)Volkmann推出材料真空處理系統(tǒng)，能回收多種工業(yè)生產(chǎn)中用到的3D打印金屬粉末以備再利用。該系統(tǒng)不僅可以幫助制造商節(jié)省原料成本，還能提升工人作業(yè)環(huán)境的安全指數(shù)。

其實(shí)除了醫(yī)療、航天等特殊行業(yè)，可回收、可降解的3D打印材料在制造業(yè)的各細(xì)分領(lǐng)域中都是多多益善。如今，包裝、服裝、家居裝飾等產(chǎn)業(yè)也已出現(xiàn)可回收或降解的3D打印產(chǎn)品。可以預(yù)見，這類產(chǎn)品的市場(chǎng)會(huì)持續(xù)擴(kuò)大，因?yàn)榄h(huán)保永無止境。

來源：中國智能制造網(wǎng)延伸閱讀：
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