NOVUM研發(fā)纖維素生物3D打印材料

來源：ZOL中關(guān)村在線

時(shí)至今日，大多數(shù)3D打印材料采用的仍然是塑料、樹脂等化石基材料，雖然TA們?cè)谄�車、船舶等領(lǐng)域有著不錯(cuò)的應(yīng)用前景，但是這些材料的生產(chǎn)對(duì)氣候變化和綠色可循環(huán)方面做得并不好。為此，歐洲的NOVUM項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)正在研究纖維素基的3D打印材料，用于在更多行業(yè)中實(shí)現(xiàn)更為環(huán)保的增材制造。

在項(xiàng)目期間開發(fā)的熱塑性材料包含纖維素衍生物，纖維素粉末和生物基增塑劑，并且纖維素含量比“商業(yè)參考”高60％。盡管如此，它們?nèi)跃哂邢嗤�甚至更好的材料�?qiáng)度性能，并且可以根據(jù)最終用途的要求進(jìn)行調(diào)整。

纖維素被選作該項(xiàng)目開發(fā)的材料的基礎(chǔ)，因?yàn)槔w維素具有天然，可持續(xù)和多功能替代多種合成材料的潛力。在考慮將纖維素和3D打印結(jié)合使用時(shí)，纖維素本質(zhì)上不是熱塑性的，這是項(xiàng)目參與者要解決的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。

可以使用常見的3D打印技術(shù)（例如，熔融長(zhǎng)絲制造（FFF））來打印開發(fā)的基于纖維素的材料，并且最終產(chǎn)品重量輕且表面光滑。在項(xiàng)目生命周期中，將通過創(chuàng)建用于電氣絕緣，船舶和汽車行業(yè)的組件來演示材料開發(fā)和印刷過程。

纖維素已經(jīng)是電氣絕緣組件制造中的常見原材料，但是，根據(jù)項(xiàng)目參與者的說法，當(dāng)前的生產(chǎn)方法在人工，時(shí)間，能源和廢物產(chǎn)生方面效率低下。通過開發(fā)3D打印纖維素基材料的方法來創(chuàng)建適合該領(lǐng)域的組件，參與者希望在不使用模具的情況下提高生產(chǎn)過程的效率。

在其他地方，游輪的戶外裝飾元素是海洋領(lǐng)域內(nèi)已開發(fā)技術(shù)的一個(gè)可能的用例，而在汽車領(lǐng)域，生物基材料可以替代化石基材料，并有助于改善該行業(yè)的可持續(xù)性。

該項(xiàng)目還正在探索木纖維泡沫的3D打印，以創(chuàng)建在干燥時(shí)不會(huì)塌陷的厚而多孔的纖維結(jié)構(gòu)。雖然已經(jīng)建立了以2D方式生產(chǎn)此類結(jié)構(gòu)的技術(shù)，但據(jù)報(bào)道，通過增材制造以3D方式創(chuàng)建此類結(jié)構(gòu)是新的領(lǐng)域。該項(xiàng)目的參與者正在研究3D打印過程中的最佳纖維泡沫混合料，層粘合注意事項(xiàng)以及如何最大程度地減少干燥時(shí)間。

該項(xiàng)目已經(jīng)進(jìn)行了成功的試驗(yàn)，以使用擠出機(jī)式噴嘴打印木纖維泡沫結(jié)構(gòu)，下一步是探索如何將商用3D打印機(jī)應(yīng)用于該過程。與會(huì)人員認(rèn)為，這些類型結(jié)構(gòu)的潛在應(yīng)用位于建筑和運(yùn)輸領(lǐng)域，作為隔音和防震材料。