深圳市光华伟业实业公司董事长杨义浒：影响3d打印技术发展材料是很重要的一块

5月29－31日，由亚洲制造业协会、中国3D打印技术产业联盟、英国增材制造联盟等单位共同主办的2013年世界3D打印技术产业大会在北京中国大饭店隆重举行。国内外600多位代表出席会议，就3D打印技术发展趋势、3D打印技术产业化、3D打印技术如何与传统产业结合等议题展开讨论。

深圳市光华伟业实业公司董事长杨义浒：影响3d打印技术发展材料

深圳市光华伟业实业公司董事长杨义浒
　　以下为深圳市光华伟业实业公司董事长杨义浒演讲实录：
　　杨义浒：各位早上好！感谢组委会给我们提供这个机会在会上将我们这些年做3D打印材料的体会跟大家作一个交流，同时也请各位同仁多关心支持。整个报告分几方面，一个是讲3D打印技术，第二个讲PLA在3D打印中的作用，第三个是在应用中的改性工作，第四就是我们已经有了一些成果。
　　3D打印技术我想不用过多介绍，我们从06年、07年介入这个市场以来，发现整个市场这几年发展非常之快，我们也初步分析了一下其中的原因，第一个就是说FDM有一个开源技术的推进，降低了准入门槛，让更多人能够进入这个行业中来。第二，就是整个技术有进步。第三，就是关于市场有充分的竞争力，竞争更加激烈导致设备价格下降。第四，就是设备的性价比提升，促进市场由商用向个人使用方向发展。特别是最近在欧美市场，我们通过一些展会，很多家庭已经开始接触3D打印设备，同时打印材料也越来越物美廉价，让大家不仅买得起，同时也用得起。最后，各国政府对这块也有一些支持和推进。我们刚从美国一个会上回来，大家在会上都非常踊跃。
　　昨天我们在《对话》节目上也看到，影响技术发展材料是很重要的一块，我们认为包括硬件、软件、材料这几部分组成，其中材料是不可或缺的一部分，现在业界主要是做设备、硬件、软件的研究，而对材料这块的研究还缺少重视。现在这个材料问题在几个方面，第一个是可适用的材料成熟度跟不上整个3D市场的发展，第二个打印时的流畅性，与固化程序需要时间，这个之间有一些矛盾，第三个就是冷却定型与材料的强度有矛盾，第四就是材料对人体的安全性及对环境的友好性有矛盾，第五是材料的标准化及系列化的规范等等。我们在这个市场过程当中，跟设备厂商多方面的交流，初步得到关于打印材料的发展离不开耗材的支持，好的耗材应该有以下几方面的特点。第一个方面应该是无毒，对环境无害，它应该是安全的、环保的，第二个方面，这个性能应该是稳定的，能够满足我们打印机的持续可靠运行，第三点功能应该是越来越丰富，现在提出像导电的、水溶的、耐磨的一些要求，第四点是经济性要好，客户用得起。
　　我们就讲一下PLA在3D打印中的应用，PLA是一个英文缩写，就是聚乳酸，聚乳酸的原料来源是可再生的食物资源，最后用完以后产品可以生物降解，而且用途非常宽，像现在可以用在注塑，通过注塑成型也可以做成片材、薄膜、纤维，也可以用在水处理上，它对水质的净化很有作用，还有石油的开采等等。这是一些图示，比如在注塑方面的应用，做成玩具、电子外壳、生活用品等等。再就是做成片材，再就是可以做成薄膜，食品包装还有其他方面的包装。它还可以做成纤维，聚乳酸纤维的特性有点像真丝，可以用来做服装，也可以做无纺布，还有香烟的过滤嘴也可以用这个材料。整个聚乳酸有一些特点，第一个，它是百分之百生物基的材料，第二就是完全分解，当然是在60的温度，80%的湿度，有氧有微生物的存在下，3—6个月可以接近百分之百的生物降解。第三，它有很好的生物相容性，进入生物体内，是可以降解成乳酸，通过代谢。第四个方面，它的材料透明性比较好。第五，机械强度比较高，收缩性比较低，表面光泽度也不错。上述这些特点正好跟我们3D打印有一些很好的匹配。
聚乳酸虽然有很好的材料特性，但是需要根据3D打印的要求进行一些改性，结晶与快速定型之间要有合理的匹配，材料的抗击性能要有改善，材料的耐温性需要改性，需要对生命周期做一些控制，适应市场对功能性的要求，我们要做进一步的优化。
　　我们做的一些改性工作，通过成核体系做了一些改性，能够提高成型的时间，提高材料的强度。再就是增韧体系也做了一些研究，协同增韧可以明显提高PLA抗冲击强度。就是加入一些刚性粒子，有助于减少材料在夹持齿间的滑移。再就是对打印材料流畅性的改性，就像笔写字一样，需要墨水才行。当然我们做了几方面的工作，第一在合成时，通过聚乳酸的分子量的高中低做一个选择，第二是分子量的分布要合理，后期再通过分子量调节剂对溶体流动速率进行控制，采取一些特殊的结构来调节PLA的溶体流动速率。
　　关于光华伟业，我们公司就是做PLA、等生物材料及其中间体研发，生产和出售国家级高新技术企业，也是国家战略型新兴产业聚乳酸项目的一个研究单位。我们的研究主要是三个方向，一个是合成研究，高分子材料的合成方面的工作。第二是改性研究，增强、增韧等等。第三是加工工艺加工性能上做研究，包括注塑等等。这是研发的设备，这是一些分析检测设备，一些加工的装备，工厂位于湖北。整个是2002年开始PLA聚乳酸的研究开发，07年有一个机会，国外一个客户要把聚乳酸做成线条，我们以为是焊条，所以就从焊条开始，后来慢慢进入了3D打印行业，现在从PLA开始，外形定型尺寸比较精准，总体往安全环保方向努力，总体来讲，我们做的几个工作，一个是在配方方面，特别是改性配方。第二是专用生产线，第三个就是长期摸索生产工艺，最后形成高品质的打印材料。
　　现在材料有这些种类，像PLA、ABS、PVA、MYLON等等，尺寸在FDM当中有两种，3毫米和1.75毫米，重量有这样一些，颜色有下面这些颜色。我们的材料里讲的第一个是FDM对我们的材料做了一些认证，像FDM是能够进入体内的，SGS这方面我们做了一些无毒的检测。这是我们一个客户刚刚在美国参加一个展会时展示的，他用FDM打印了一个飞机的大尺寸涡轮，这个打印就有一些要求，尺寸要大，持续时间很长，中间不能中断，第二个尺寸大，用其他材料可能会出现裂缝等等，现在用我们的大尺寸材料，用得比较稳定。
　　整个3D打印现在在美国、欧洲和中国国内从商用走向家庭应用的趋势越来越明显，现在在美国参展的时候，小孩的提问都比较专业了，这是一个大方向。第二就是基于PLA的特点，在未来因为它安全、环保，它有些好的性能，在FDM3D打印技术应用当中，按照我们现在的比例，大概是四分之三开始选择用PLA做打印材料，功能会越来越多，最后，性能通过改性可以达到要求。来自中国3d打印联盟