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芬蘭KCL公司開發(fā)生物復(fù)合材料

日期：2025-12-19 來源：中國石化報 瀏覽：401

作為先進(jìn)制造的重要方向，大尺寸增材制造(LFAM)在航空航天、汽車、建筑等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。然而，目前LFAM材料多采用碳纖維或玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性基體，存在環(huán)境影響大、回收難等問題，與制造業(yè)綠色循環(huán)發(fā)展趨勢存在矛盾。

為應(yīng)對這一挑戰(zhàn)，芬蘭KCL公司與荷蘭CEAD公司合作，共同推動可持續(xù)LFAM材料的研發(fā)與應(yīng)用。2025年9月，雙方宣布，KCL公司研發(fā)的Formi生物復(fù)合顆粒已成功適配CEAD公司的混合大尺寸增材制造系統(tǒng)。

KCL公司的Formi生物復(fù)合材料摒棄傳統(tǒng)碳纖維或玻璃纖維增強(qiáng)體，采用經(jīng)過漂白的纖維素紙漿纖維與熱塑性基體復(fù)合的專利配方，從全生命周期降低環(huán)境影響。在廢棄物處理環(huán)節(jié)，材料不含碳纖維或玻璃纖維成分，焚燒時不會產(chǎn)生難降解的固體殘渣或有害氣體，同時提升了可回收性。傳統(tǒng)碳纖維或玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料因纖維與基體難分離，回收困難；而該生物復(fù)合材料中纖維素纖維與熱塑性基體相容性良好，回收流程更簡便，為制造業(yè)實(shí)現(xiàn)閉環(huán)生產(chǎn)奠定了材料基礎(chǔ)。

盡管屬于生物基材料，F(xiàn)ormi生物復(fù)合材料仍具備優(yōu)異的抗水性與戶外環(huán)境耐受性，在潮濕、溫差變化等戶外條件下性能穩(wěn)定，突破了“生物基材料易受環(huán)境影響”的固有認(rèn)知，適用于戶外設(shè)施、園藝設(shè)備等長期使用場景。在加工性能方面，F(xiàn)ormi生物復(fù)合材料具有低收縮率與快速冷卻特性：低收縮率可減少打印過程中因體積變化引起的構(gòu)件變形，保障打印精度；快速冷卻則可縮短層間固化時間，在提升單件大型構(gòu)件打印效率的同時，提高了工藝穩(wěn)定性，降低因冷卻不均產(chǎn)生缺陷的風(fēng)險。

CEAD公司混合式大尺寸增材制造系統(tǒng)集成了擠出成型與銑削加工功能，對材料的熔融流動性、熱穩(wěn)定性及力學(xué)性能要求較高。經(jīng)測試驗(yàn)證，F(xiàn)ormi生物復(fù)合材料在該系統(tǒng)中表現(xiàn)出良好適配性。當(dāng)前，全球制造業(yè)正積極推動循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式，材料的可回收性與可持續(xù)性成為實(shí)現(xiàn)循環(huán)制造的關(guān)鍵。正如CEAD公司銷售區(qū)域經(jīng)理羅伯特·萊徹所說，該材料為大尺寸3D打印開辟了新路徑，有望在推動更具循環(huán)性與社會責(zé)任感的實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)揮重要作用。

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