生物質材料激光增材製造技術應用案例

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生物質材料激光增材製造技術應用案例該技術提出採用木、竹、秸稈、稻殼、果殼等生物質材料作為3D打印的基體材料，採用激光燒結技術製備各種3D成型件。2014年6月起，團隊開始與黑龍江鑫達企業集團有限公司合作，應用該技術研發了應用於激光燒結材料，2016年專注於進一步研究和推廣新型3D打印生物質基複合材料和設備，走出實驗室，推廣到市場。

目錄

一、應用場景

該技術提出採用木、竹、秸稈、稻殼、果殼等生物質材料作為3D打印的基體材料，採用激光燒結技術製備各種3D成型件。2014年6月起，團隊開始與黑龍江鑫達企業集團有限公司合作，應用該技術研發了應用於激光燒結材料，2016年專注於進一步研究和推廣新型3D打印生物質基複合材料和設備，走出實驗室，推廣到市場。

二、主要解決的問題

該技術解決了多元異質材料激光燒結結合能與界面結合力平衡等技術難題，形成了生物質複合材料選擇性激光燒結成型工藝。

三、技術要點

生物質複合材料的生物質成分包括木、竹、秸稈、稻殼和果殼等，每一種的微觀形態和成型性能都有一定的差異，在工藝上都需要對燒結參數進行調整。理論分析和實驗結果表明，材料的熱性能是成型工藝的核心，不僅體現在材料的配方和比例，更體現在對預熱時間、預熱溫度、激光能量、掃描速度、掃描間距、掃描軌跡、鋪粉厚度等的把握和優化配置上。

（1）首次提出了將環保型生物質材料用於3D打印成型的理念，並在綠色製造領域得到了成功應用。

（2）提出了生物質複合粉末燒結中的跨尺度成型方法，闡明了多場耦合作用下的溫度場、應力場的分布規律及成型機理。

（3）提出了生物質激光燒結成型的理論方法，解決了多元異質材料激光燒結結合能與界面結合力平衡等技術難題，形成了生物質複合材料選擇性激光燒結成型工藝。

（4）研製了全功能模塊化生物質材料的激光3D成型設備，實現了快速鋪粉、高複雜性生物質製件的工業化生產。

四、應用成效

該技術的實施產生了顯著的經濟效益，給應用企業新增利潤7928萬元。並產生了巨大的社會效益，為企業培養一批技術骨幹，將成為支撐企業可持續發展的中堅力量，也將成為黑龍江3D打印行業持續發展的源泉。

五、適用範圍

適用在全國進行推廣，覆蓋所有3D打印相關行業。