芬蘭KCL公司開發生物復合材料

日期：2025-12-19 來源：中國石化報 瀏覽：365

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

為應對這一挑戰，芬蘭KCL公司與荷蘭CEAD公司合作，共同推動可持續LFAM材料的研發與應用。2025年9月，雙方宣布，KCL公司研發的Formi生物復合顆粒已成功適配CEAD公司的混合大尺寸增材制造系統。

KCL公司的Formi生物復合材料摒棄傳統碳纖維或玻璃纖維增強體，采用經過漂白的纖維素紙漿纖維與熱塑性基體復合的專利配方，從全生命周期降低環境影響。在廢棄物處理環節，材料不含碳纖維或玻璃纖維成分，焚燒時不會產生難降解的固體殘渣或有害氣體，同時提升了可回收性。傳統碳纖維或玻璃纖維增強復合材料因纖維與基體難分離，回收困難；而該生物復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，為制造業實現閉環生產奠定了材料基礎。

盡管屬于生物基材料，Formi生物復合材料仍具備優異的抗水性與戶外環境耐受性，在潮濕、溫差變化等戶外條件下性能穩定，突破了“生物基材料易受環境影響”的固有認知，適用于戶外設施、園藝設備等長期使用場景。在加工性能方面，Formi生物復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，在提升單件大型構件打印效率的同時，提高了工藝穩定性，降低因冷卻不均產生缺陷的風險。

CEAD公司混合式大尺寸增材制造系統集成了擠出成型與銑削加工功能，對材料的熔融流動性、熱穩定性及力學性能要求較高。經測試驗證，Formi生物復合材料在該系統中表現出良好適配性。當前，全球制造業正積極推動循環經濟模式，材料的可回收性與可持續性成為實現循環制造的關鍵。正如CEAD公司銷售區域經理羅伯特·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性與社會責任感的實際生產中發揮重要作用。