东北林业大学3D打印材料与技术研发中心的3D打印展区，俨然是一个画外之境，心脏动脉模型、艺术与严谨兼备的微缩建筑、高精度的工业零部件、独具个性的造型工艺品……很难令人置信的是，这些东西的制作原料是秸秆、果壳、木竹废料等农林废弃物。而不久的将来，东林机电学院教授郭艳玲团队研发的3D打印机即将投入市场，原本五六十万元的成本被压缩到十几万元，降低门槛，让更多企业享受到高新科技为医疗、教育、工业铸造等行业带来的深刻改变。
“点石成金”研发新型3D打印机
东北林业大学机电学院教授郭艳玲带领团队，通过科研“点石成金”，将木粉、竹粉、果壳、秸秆、稻壳等农林废弃物与树脂材料按比例混合加工成3D打印原料，把这些“废物”变成宝贝，被称为“第四类”激光烧结耗材。不但加工过程低碳节能环保，还极大降低了3D打印耗材成本，该打印材料销售价为每公斤80元，而目前市场上的进口尼龙材料销售价为每公斤五六百元。中国工程院李坚院士给予高度评价，命名这种耗材为生物质多元复合3D打印耗材，并预测这种耗材将来会在很多应用领域替代高分子材料，有巨大市场潜力和社会效益。为推广这种低碳环保材料，郭艳玲辞去学院的行政职务，组建了哈尔滨自由智造科技开发有限公司。
两年前，推广工作遇到阻力，郭艳玲通过市场调查了解到，能够利用生物质材料的工业级国产激光烧结打印机，全国范围内存量还不到800台，她深刻理解到耗材消费量遭遇瓶颈的根本原因：一些非激光烧结3D打印机虽然价格低廉，但效果不佳，而具有高精度打印功能的工业级激光烧结打印机售价动辄高达五六十万元到几百万元，但价格却让很多企业望而却步。在一次博览会上，郭艳玲拿去作为样品的几个工业铸造模型被参展企业购买一空，侧面说明潜在的市场需求巨大，却受制于高昂的打印机成本，而且由于零件、模型打印时无需支撑物，激光烧结在很多场合无法被其他成型方式取代，这坚定了郭艳玲转向研发低成本、高精度的桌面式激光烧结3D打印机的决心。
新型3D打印机上市将真正实现“自由智造”
两年来，郭艳玲团队连续研发了三代3D打印机，独立开发了工艺参数智能优选等软件系统，将部分硬件的功能软件化，保证高度精准的同时，极大降低了成本。第三代桌式激光烧结3D打印机，具有工业机的功能和桌面机的价格，由于打印零件无需支撑，打印精度高，可以打印结构特别复杂的制件，而且经过后期处理，其力学强度可与木材、聚合物、陶瓷等材料相媲美。郭艳玲说，“最能打动消费企业的是，我团队研发的打印机，销售价格大概是十几万，而目前市场上的普遍价格是五六十万元以上，质优价廉，优势显而易见。”
研发团队的王扬威副教授告诉记者，今年5月份，第三代打印机进入机械结构调整阶段，几个月来研发人员往往是早晨一头扎进实验室，直到深夜才疲惫而归，到10月份，光是粉末耗材铺粉机构就先后试验了四套方案，大家深信细节决定成败，这一切努力都是为了保证高到近乎苛刻的精度标准。
据了解，该设备在国内外仅有类似科研项目在研究中，市场销售尚属空白。现在，郭艳玲团队的第三代3D打印机正在进行软件和机械的配合调试、工业造型设计，虽然它还没有真正投放市场，但不少企业已经闻风而动，伺机而动争取占得先机，这其中不乏美国企业在重点关注。
郭艳玲表示，第三代桌面型激光烧结3D打印机与工业级的同类产品一样，可以自由打印出任意复杂结构的物品，可广泛应用于医疗、教育、工业铸造、艺术品制作多种领域。
（作者：郭楠枫 李丽云）
