低成本SLS 3D打印机及生物质材料方案，河北英曼卡被专家下大订单

2018年11月27-28日，2018增材制造全球创新大赛经过激烈地比拼，36个入围路演复评的项目中，15个具有创新性、市场发展前景的增材制造项目获得了评审专家们的青睐，赢得了终评的入场券。南极熊看到，来自河北英曼卡的“农林废弃物生物质增材制造复合材料产业化”获得了好成绩。

△河北英曼卡科技有限公司副总经理、研发总监孟德宇先生介绍了农林废弃物经过加工变身3D打印材料——生物质增材制造复合材料，并使之产业化，既解决了3D打印原材料的成本，又为农林废弃物找到了更合适的“归宿”。
△河北英曼卡使用sls激光烧结技术，生物质增材制造复合材料，3D打印的鞋中底

△鞋中底的柔性还不错

△鞋底局部细节，我们看到3D打印的痕迹

下面是现场速记，南极熊希望可以很好还原其项目路演过程。

主持人：下面是农林废弃物生物质增材制造复合材料产业化，有请孟德宇先生进行项目展示。

    下面是现场速记，南极熊希望可以很好还原其项目路演过程。
主持人：下面是农林废弃物生物质增材制造复合材料产业化，有请孟德宇先生进行项目展示。

    孟德宇：各位专家各位同仁好！

    我的项目是农林废弃物生物质增材制造复合材料产业化。我的介绍非常简单，只有两部分，一部分是我们是谁？一部分我们做什么？

    我们是今天一天报告听下来，为数不多跟清华大学没有什么关系的团队，我们是河北英曼卡科技有限公司，成立不到一年，座落在河北承德，在承德这块做增材制造产业园形式，集材料设备研发加工服务的功能。

    项目负责人是东北林业大学郭艳玲教授，我们团队进行生物制复合材料研究十余年，郭艳玲教授作为团队组建人，组建了东北林业大学项目研发团队，河北英曼卡项目核心从东北林业大学我的师兄弟和东北林业大学老师组成的，同时引进了专业负责运营和管理的人员。

    在哈尔滨经过这么长一旦时间研究也获得了很多的丰厚成果，包括我们获得了一些国家省级的奖项，获得了几十项生物质材料和设备相关的专利，国家政策的支持。我们在哈尔滨有资源部陆部长、科技部万钢部长、教育部、工信部相关领导的关怀和支持，还有省内省外全国新闻媒体给我们的报道。

    项目经过黑龙江技术委员会的认定，给了我们高度评价，项目整体水平达到国际先进，部分项目水平达到了国际领先。

    我们在做什么？

    把题目分解，首先是农林废弃物现在存在一个什么问题，处置非常困难，农林废弃物主要指秸秆、稻壳、木屑，用什么样的组织方式呢？就地掩埋和焚烧的方式，带来了资源浪费和环境污染，以秸秆为例，秸秆燃烧还要造成火灾隐患，秸秆问题上升到政治高度，政府和人民的矛盾了，标语非常严厉。对于农民说，你把秸秆放在地里，你不让农民烧，他也没有什么办法，这是很困难的事情，这仅仅是秸秆，还有木屑和农林废弃物需要有一些处置困难的问题。

    现在是增材制造复合材料，我们讲3D打印材料有一个什么问题呢？价格非常高，尤其是现在用的激光烧结技术SLS技术，PC、尼龙有些材料甚至达到十几块钱一克，FDM为什么推广这么快，材料非常便宜，做到几毛钱一克，我们做出3D打印以后不要论克去卖，材料价格限制了行业发展，行业发展不光因为材料价格的问题，但是在激光烧结领域，材料价格已经成为它发展的瓶颈。

    针对农林废弃物和增材制造价格高企的问题，发明新材料，我们这个材料是被国内外媒体誉为第四种3D打印材料，和金属材料、高分子材料是不同的。传统材料无论是塑料、尼龙这种形式，都是通过矿产开采，包括化工厂的运作需要消耗能源的，我们材料是节能环保的特性，木材、秸秆等进行工艺上的研究，包括打印工艺和材料配比、后处理的研究打印出成品。

    传统材料，比如说PS有很多的性能上优越性，包括我们现在讲的测试件，通过测试件测试拉伸、弯曲、冲击，跟传统PS也好还是PP、PA，有很大的价格上的优势，因为生物质这个材料，我们在承德收的木粉相当于免费买入材料，我们打印的东西具有木质特殊的质感。

    产业化；对于我们团队来说，我们材料、工艺包括设备的研究，最重要做就是产业化，材料它很便宜，性能也好，用到什么地方？像传统一些3D打印，激光烧结的形式，比如说做熔模铸造，包括红木木质工艺品，包括上色的工艺品，这些我们都已经有了非常成熟的应用，现在每一项都是我们有的很稳定的应用，已经是一个很成熟的情况。

    现在在进行材料推广的时候也进行了设备研发，整个材料和设备进行配套推广，因为针对于材料特性，跟传统激光烧结形式来讲，可能需要激光功率和其他的形式不需要那么高，我们的设备做到价格非常低，我们的设备做到十万级，这是激光烧结的形式很难达到的价格，激光烧结3D打印形式推广，打破了推广价格上的瓶颈。


△河北英曼卡使用sls激光烧结技术，生物质增材制造复合材料，3D打印的样件

    现在在做产业化过程当中，建了生产车间、设备和材料研发厂房，现在在做的将我们的材料进行一个更大范围的应用方面的推广，今天我带了一个鞋，这是我们做一个3D打印鞋，这里面由麻杆材料和tpu做成鞋中底，面不是我们做的，面是中国皮革研究院做的，我们现在想把材料寻找一个新的应用方向进行一个全新的推广。针对鞋这一块有一个非常大的市场，因为人人都穿鞋，现在讲光脚不怕穿鞋的，没有人光脚走，考虑到生物质材料特性，把它加入到鞋底当中，让鞋有一个弯折标准，配合材料进行设备，包括后处理工艺一整套推广。
    我们的愿景；研发改进生物质材料，配合研发设备对于生物质材料进行产业化推广。通过使用农林废弃物形式，改善农林废弃物利用率低的现象，希望通过我们的努力改变国内激光烧结，尤其是激光烧结3D打印市场的情况。

    主持人：感谢孟德宇先生精彩演讲，下面有请河北英曼卡科技有限公司创始人郭艳玲女士上台。

    吉果：这个材料的密度多大？比如说在鞋上面的应用，在鞋上面做的高分子材料相比的话，性能方面是什么样的？

    郭艳玲：植物纤维是起增强作用，小时候土坯上面放几把稻草，对强度增强，到底加多少合适，其实我们还在试。因为鞋这块我们刚开始做，原来一直做其他看起来像（钼）一样，这个比例很小用的很少。

    侯杰：我很简单一句话如果这个技术当然没有考虑任何方向，那是比我更伟大的人考虑的事情，这件事情出发点是这样的。

    郭艳玲：都是我们自己打的。

    侯杰：这个材料不要跟PP比，跟ABS比，随便找一个ABS塑料，如果比ABS功能有接近，不要超越，85%接近ABS，您这个机器有多少台我要。有的时候不需要把市场、材料看一遍，不需要把速度和精度提高到无比伟大的市场，在3D打印任何一家上市公司无论在美国都没有这种需求。相对来说我看到材料成本分析，现在来说进口不谈国产，也不会拿您的材料去比较，如果用SLS方式，您的粉末材料只要接近ABS的性能，我今天可以说这个技术一定会有产业化基础的，绝对有，无论在任何地方，不一定在河北。您是做了一个降维的竞争，SLS的成本决定热源最后这个成本没有办法做到更低价格以下，但是它的确实速度快，这个材料类似如果能做到不ABS性能强，这样的表面质量没有骗人的，我今天可以说这个机器一定最终带来的市场应用层面，普通类似于ABS材料的验证，我今天可以说，您这个设备最后经得起检验，您可以让学生到我公司来，我一次给你5台、10台。

    郭艳玲：我们这个材料和SLS常用的材料做比较，没跟ABS比较，我们和PA、尼龙、PS、PP进行了比较，刚才列的表和PS比的，PS卖120，尼龙卖500、600，尼龙强度比我们强，PE的强度比我们强，我们和PS比，PS卖120，所有性能全部都比它强，变形也小强度也强。我搞材料时间比较长，我不太擅长做推广，也觉得这个市场挺好，因为特别便宜，现在这种批量是它的1/2，我们卖60块钱，一年卖几十万，但是这是在实验室出产的，量有限，我也没有怎么敢推广。
    工业上SLS这个机器，国产占有率大概有600台，国产最早就是龙源，龙源这么多年也就买100多台，这个市场有限，从这个角度讲，只有设备多了，设备便宜了，材料才可以推广好，这样才做设备，设备做了两年多了，我们这个团队都是哈工大的过来的，我原来做数控的，我们做这个设备的，2018年1月份哈尔滨有一个（韩博会）我们第一次亮相，这些年一直在测试，第三款出来了，这个我们很满意，现在想做小批量。材料方面，量有限，河北英曼卡既是一个生产中心，又是一个销售平台，我们合伙人资本比较雄厚，是这样合作的。

    侯杰：就是做粉末？

    郭艳玲：对，粉末没有别人家做，只有我们做。

这种材料如果能推广开来，确实是很不错的