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芬兰KCL公司开发生物复合材料

2025-12-19 15:401720
 作为先进制造的重要方向,大尺寸增材制造(LFAM)在航空航天、汽车、建筑等领域有广阔的应用前景。然而,目前LFAM材料多采用碳纤维或玻璃纤维增强热塑性基体,存在环境影响大、回收难等问题,与制造业绿色循环发展趋势存在矛盾。

为应对这一挑战,芬兰KCL公司与荷兰CEAD公司合作,共同推动可持续LFAM材料的研发与应用。2025年9月,双方宣布,KCL公司研发的Formi生物复合颗粒已成功适配CEAD公司的混合大尺寸增材制造系统。

KCL公司的Formi生物复合材料摒弃传统碳纤维或玻璃纤维增强体,采用经过漂白的纤维素纸浆纤维与热塑性基体复合的专利配方,从全生命周期降低环境影响。在废弃物处理环节,材料不含碳纤维或玻璃纤维成分,焚烧时不会产生难降解的固体残渣或有害气体,同时提升了可回收性。传统碳纤维或玻璃纤维增强复合材料因纤维与基体难分离,回收困难;而该生物复合材料中纤维素纤维与热塑性基体相容性良好,回收流程更简便,为制造业实现闭环生产奠定了材料基础。

尽管属于生物基材料,Formi生物复合材料仍具备优异的抗水性与户外环境耐受性,在潮湿、温差变化等户外条件下性能稳定,突破了“生物基材料易受环境影响”的固有认知,适用于户外设施、园艺设备等长期使用场景。在加工性能方面,Formi生物复合材料具有低收缩率与快速冷却特性:低收缩率可减少打印过程中因体积变化引起的构件变形,保障打印精度;快速冷却则可缩短层间固化时间,在提升单件大型构件打印效率的同时,提高了工艺稳定性,降低因冷却不均产生缺陷的风险。

CEAD公司混合式大尺寸增材制造系统集成了挤出成型与铣削加工功能,对材料的熔融流动性、热稳定性及力学性能要求较高。经测试验证,Formi生物复合材料在该系统中表现出良好适配性。当前,全球制造业正积极推动循环经济模式,材料的可回收性与可持续性成为实现循环制造的关键。正如CEAD公司销售区域经理罗伯特·莱彻所说,该材料为大尺寸3D打印开辟了新路径,有望在推动更具循环性与社会责任感的实际生产中发挥重要作用。
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