木材作為自然界的一種復(fù)合材料,由沿應(yīng)力方向排列的長(zhǎng)纖維素纖維組成,集成在天然聚合物(木質(zhì)素)基質(zhì)中。另一種人工合成的碳纖維復(fù)合材料是由沿應(yīng)力方向排列的長(zhǎng)碳纖維組成,集成在聚合物(環(huán)氧樹脂)基質(zhì)中,兩者之間有很多相似之處。事實(shí)上,我們生活中目前大多數(shù)使用的木制品中的木質(zhì)纖維往往不是全天然的,因?yàn)樗鼈儼ㄉ倭康哪举|(zhì)纖維和大量的人工聚合物,如PLA等。
2021年5月29日,南極熊獲悉,知名3D打印廠商DesktopMetal公司通過(guò)其子公司Forust發(fā)布了一種新的3D打印材料,它完全摒棄了工業(yè)熱塑性塑料,而是使用了天然材料——木質(zhì)素。
Desktop Metal公司發(fā)現(xiàn),木質(zhì)素本身完全可以用他們的粘合劑噴射打印機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行3D打印,因此在木質(zhì)素中加入了鋸末,生產(chǎn)出一種100%由木材制成的原料。
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2021-5-29 18:50 上傳
△3D打印木制品。圖片來(lái)源:Forust 這種重組的材料被稱為Forustwood,它是通過(guò)將木質(zhì)素粘合劑噴射到粉末床上,在那里固化形成層,并最終建立起一個(gè)3D零件。
Forust材料具有低碳特性,因?yàn)樗怯晒I(yè)副產(chǎn)品(鋸末和木質(zhì)素)制成的,這意味著它是一種生產(chǎn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)木制品的環(huán)保方式。
Forust材料像木材一樣,它很容易打磨和加工,而且與木材不同的是,它在機(jī)械上性能上是各向同性的,在自然界中也很容易被降解。
當(dāng)然,你還可以通過(guò)添加數(shù)字紋理圖案來(lái)增加木制品的美感,正如你在上圖中看到的,從視覺(jué)上來(lái)說(shuō),這是很有說(shuō)服力的。
這是另一張椅子的照片,用較淺的木質(zhì)材料打印,數(shù)字紋理仍然可見(jiàn)。
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2021-5-29 18:50 上傳
△3d打印的木椅。圖片來(lái)源:Forust
這些木材可以被打印成無(wú)紋路或有紋路的圖案,到目前為止有多種木材類型,包括柚木、橡木、胡桃木等。
木制部件可以打印成各種尺寸(根據(jù)Desktop Metal網(wǎng)站報(bào)道,最大尺寸為180 x 90 x 30cm),并且這個(gè)過(guò)程可以通過(guò)較大的系統(tǒng)擴(kuò)大生產(chǎn)量。他們的RAM336型打印機(jī)可以以每小時(shí)106升的速度攪動(dòng)木粉材料。
這使得Forustwood適用于從小型裝飾品到大型建筑部件的廣泛任務(wù)。Desktop Metal公司的CEO Ric Fulop也表示Forust的木制部件的應(yīng)用潛力是無(wú)限大的。
在今天使用聚合物和塑料的許多應(yīng)用中,你現(xiàn)在可以用可持續(xù)制造的木制部件來(lái)經(jīng)濟(jì)有效地替代,例如:內(nèi)飾、消費(fèi)電子、儀器、航空、船只、家居用品中的豪華高端部件,以及最終的地板和外部屋頂應(yīng)用。
除了Desktop Metal / Forust,已經(jīng)有相當(dāng)多的學(xué)術(shù)研究使用木質(zhì)素作為AM原料的添加劑,因此我們可能期待未來(lái)有更多的可持續(xù)打印木材,涵蓋廣泛的打印工藝,包括潛在的SLA和FDM。
不過(guò)據(jù)了解,目前Forust材料似乎是第一個(gè)進(jìn)入主要生產(chǎn)階段的完全木質(zhì)素/木材材料。
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