3D打印技术的核心优势在于其设计自由度和构建复杂几何结构的能力。作为典型的增材制造工艺,该技术(根据具体工艺)可实现近乎零废料的材料利用,因此被视为具有可持续发展潜力的生产方式。当与菌丝体等生物基材料结合时,增材制造更展现出环境友好的生产可能性。
在菌丝体材料的应用场景中,挤出式3D打印工艺占据主导地位。该工艺通过将菌丝体复合材料以糊状形态逐层沉积实现成型。复合材料的配方差异可赋予最终建筑材料不同的性能特征。菌丝体基材料的可塑性极强,支持多样化颜色、纹理及图案的定制化生产。但实现成功打印需严格遵循特定工艺流程。
整体制造流程涉及多参数协同控制,技术复杂度较高。首要步骤是培育菌丝体基材:通过向真菌网络中添加木质纤维类原料(如木屑、纸浆、废纸板等废弃物)促进其生长。这种混合过程可生成具有特定性能的生物复合材料,行业术语包括真菌复合材料、菌丝体基材料等。随后需精准调控真菌的生长周期,确保材料具备3D打印所需的流变特性——即保持适度的流动性、弹性和延展性。
工艺关键阶段需维持无菌操作环境。由于菌丝体易受细菌污染,且打印过程中材料会与打印机组件广泛接触,污染风险显著增加。打印完成后需进行二次定植处理,此时已成型的活体菌丝体将进一步增殖,促使复合材料完成固化过程。
当制品达到预设尺寸和形态后,需通过干燥工序终止菌丝体活性。加热处理可有效停止真菌生长,避免材料在后续使用中发生性能变化或向其他基材扩散。这一步骤对保证最终产品的稳定性至关重要。
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