使用高性能生物基粉末进行负责任的 3D 打印

2022 年 7 月 04 日 | 阅读时间4 分钟

3D 打印技术在尝试和探索替代方法和材料以减少生产过程中的碳足迹方面具有得天独厚的优势。我们与合作伙伴合作，创造了一种 100% 生物基粉末，用于我们的 3D 打印机。了解这种创新粉末是如何向更负责任的制造迈进的。
 

在 EOS，我们致力于改进制造工艺，使企业能够减少排放、提高回收利用率，并通过树立积极的榜样来促进可持续发展。这就是为什么我们为先进的增材制造 (AM) 创造了一种经认证的碳中和影响材料解决方案。
 

100% 可再生能源，零净碳

碳中和运营可减少企业的二氧化碳足迹，使排放量不超过抵消量，从而实现二氧化碳零净排放。EOS 和 EOS 旗下的先进激光材料公司（ALM）通过聚酰胺 11 聚合物实现了这一目标，这得益于粉末的生物基性质和材料生产方法。

聚酰胺 11 粉末由阿科玛公司开发，该公司在蓖麻基高性能聚合物领域享有创新先锋的美誉。在 ALM 的帮助下，聚酰胺 11 粉末解决方案已获得碳中和认证。这要归功于 ALM 通过在其德克萨斯州总部安装太阳能电池板，以及投资埃塞俄比亚 MyClimate 太阳能项目的黄金标准碳信用额，来抵消辅助碳排放的额外措施。

PA11 粉末的生产过程只需从蓖麻开始。这种资源是生产聚合物的绝佳候选材料，因为它在印度的贫瘠土壤中很容易生长，具有很强的抗旱性，并能为种植它的农民带来丰厚的利润。在同样的条件下，其他食用油无法生长茂盛，而农民却能够扩大作物种植，以满足 PA 11 粉末的开发所带来的对蓖麻的更大需求。这使得蓖麻种植地区的 50 多万个家庭从中获利。

蓖麻经粉碎后产生一种油，与许多标准植物油相似。阿科玛公司将这种油加工成单体粉末，然后再进一步加工成聚合物粉末，用于注塑成型和 3D 打印。

为了使这种粉末适用于激光床熔融打印 ，需要 ALM 的专业技术对粉末进行调整，使其能够在 AM 系统中正常工作。ALM 生产的这种粉末名为 PA 820-MF CN。这种材料可直接从 EOS 购买，适用于EOS P 396 和EOS 的激光床熔融系统。 EOS P 770.
 

毫不妥协的性能

PA 11 粉末是按照特殊标准制造的。这些粉末在韧性、耐久性、轻质和加工多功能性等方面的优异特性和性能已得到世界公认。

由于经久耐用，这些材料可用于各种项目。它们不仅可用于标准的生活用品，还可用于汽车和航空航天领域

通过耐久性实现可持续性

生物基粉末的设计宗旨是坚固耐用。虽然它们不像许多油基聚合物那样可以生物降解，但这种材料固有的耐用性使其成为生产需要长期使用的部件的理想选择，而不会像许多生物降解材料那样有分解的风险。

这种材料变化的结果是减少了部件更换的频率。与不太坚固的材料相比，聚酰胺 11 粉末的使用降低了生产要求，从而减少了部件的折旧和废弃，对环境产生了积极的影响。

致力于负责任的制造

我们与合作伙伴一起，致力于将负责任的生产方式确立为新常态。这种材料结合了蓖麻的可持续原料、先进的性能特点和碳中和的气候变化特征。

创新型聚酰胺 11 是我们提供的第一种碳中和、100% 生物基粉末。我们将继续研究基于其他天然油脂的粉末及其在未来更广泛材料中的应用潜力。但是，从聚酰胺 11 的生产过程中可以看出，要完全实现最负责任的生产方法，需要在该领域的多个领域进行综合变革。这就是为什么我们还在优化 3D 打印系统的硬件，并研究工艺参数，以提高所用材料的刷新率。

更高的刷新率将意味着更少的 "非熔融粉末"（打印机中未成为最终产品一部分的粉末）可重复用于后续打印。这将进一步减少浪费，确保提高最终产品与粉末的比例，体现了 EOS 的理念，即通过在 3D 打印上的进步，继续推动更负责任的制造。