生物质材料激光增材制造技术应用案例

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生物质材料激光增材制造技术应用案例该技术提出采用木、竹、秸秆、稻壳、果壳等生物质材料作为3D打印的基体材料，采用激光烧结技术制备各种3D成型件。2014年6月起，团队开始与黑龙江鑫达企业集团有限公司合作，应用该技术研发了应用于激光烧结材料，2016年专注于进一步研究和推广新型3D打印生物质基复合材料和设备，走出实验室，推广到市场。

目录

一、应用场景

该技术提出采用木、竹、秸秆、稻壳、果壳等生物质材料作为3D打印的基体材料，采用激光烧结技术制备各种3D成型件。2014年6月起，团队开始与黑龙江鑫达企业集团有限公司合作，应用该技术研发了应用于激光烧结材料，2016年专注于进一步研究和推广新型3D打印生物质基复合材料和设备，走出实验室，推广到市场。

二、主要解决的问题

该技术解决了多元异质材料激光烧结结合能与界面结合力平衡等技术难题，形成了生物质复合材料选择性激光烧结成型工艺。

三、技术要点

生物质复合材料的生物质成分包括木、竹、秸秆、稻壳和果壳等，每一种的微观形态和成型性能都有一定的差异，在工艺上都需要对烧结参数进行调整。理论分析和实验结果表明，材料的热性能是成型工艺的核心，不仅体现在材料的配方和比例，更体现在对预热时间、预热温度、激光能量、扫描速度、扫描间距、扫描轨迹、铺粉厚度等的把握和优化配置上。

（1）首次提出了将环保型生物质材料用于3D打印成型的理念，并在绿色制造领域得到了成功应用。

（2）提出了生物质复合粉末烧结中的跨尺度成型方法，阐明了多场耦合作用下的温度场、应力场的分布规律及成型机理。

（3）提出了生物质激光烧结成型的理论方法，解决了多元异质材料激光烧结结合能与界面结合力平衡等技术难题，形成了生物质复合材料选择性激光烧结成型工艺。

（4）研制了全功能模块化生物质材料的激光3D成型设备，实现了快速铺粉、高复杂性生物质制件的工业化生产。

四、应用成效

该技术的实施产生了显著的经济效益，给应用企业新增利润7928万元。并产生了巨大的社会效益，为企业培养一批技术骨干，将成为支撑企业可持续发展的中坚力量，也将成为黑龙江3D打印行业持续发展的源泉。

五、适用范围

适用在全国进行推广，覆盖所有3D打印相关行业。