在討論增材制造與材料時(shí)，塑料和金屬往往是首先被提及的類別。然而，當(dāng)前3D打印兼容的材料體系已顯著擴(kuò)展，涵蓋從陶瓷、食品到載干細(xì)胞水凝膠的多元化選擇。木材作為新增材范疇的典型代表，正通過(guò)技術(shù)迭代與工藝創(chuàng)新，逐步融入3D打印生態(tài)。

    木質(zhì)材料現(xiàn)已兼容絲材擠出與粉末床等主流3D打印工藝，木材3D打印技術(shù)正逐步獲得更廣泛的應(yīng)用。即便缺乏傳統(tǒng)木工技能的用戶，也可通過(guò)該技術(shù)實(shí)現(xiàn)個(gè)性化木質(zhì)部件的快速成型，堪稱"數(shù)字化魯班"的現(xiàn)代演繹。

    木材3D打印的可持續(xù)價(jià)值

    據(jù)《自然》雜志報(bào)道，人類已損失全球樹(shù)木總數(shù)的54%。森林砍伐作為當(dāng)代生態(tài)危機(jī)，迫切需要重構(gòu)木材利用模式。增材制造技術(shù)以其"按需取材"的特性，成為木材資源高效利用的關(guān)鍵路徑——該技術(shù)僅消耗必要材料，且支持回收材料循環(huán)再生。3D打印部件在服役周期結(jié)束后，可重新分解為原材料，開(kāi)啟閉環(huán)生產(chǎn)新范式。

    擠出式木材3D打印工藝

    木材3D打印的主流方案之一是絲材擠出。需注意的是，此類材料并非純木質(zhì)，而是由30-40%木纖維與60-70%聚合物粘合劑復(fù)合而成。打印過(guò)程極具趣味性：通過(guò)調(diào)節(jié)擠出溫度，可實(shí)現(xiàn)顏色與表面紋理的動(dòng)態(tài)變化。例如，高溫條件下木纖維碳化會(huì)導(dǎo)致色調(diào)加深，但需警惕材料易燃性——若噴嘴溫度過(guò)高且絲材進(jìn)給速度不足，可能引發(fā)打印件燒損甚至起火。

    木絲材料的顯著優(yōu)勢(shì)在于其觸感、外觀與氣味高度接近天然木材，且支持后續(xù)上漆、切割及打磨處理，進(jìn)一步強(qiáng)化仿真效果。然而，其力學(xué)性能較標(biāo)準(zhǔn)熱塑性塑料更弱，脆性特征明顯，限制了其在工業(yè)場(chǎng)景的應(yīng)用。當(dāng)前木絲主要面向創(chuàng)客市場(chǎng)，用于愛(ài)好型或裝飾性部件制作，代表廠商包括Polymaker、Filamentum、Colorfabb和FormFutura等。

    粉末床工藝的木材3D打印創(chuàng)新

    木材部件制備還可通過(guò)粉末床技術(shù)實(shí)現(xiàn)。該工藝采用鋸末顆粒與粘合劑的復(fù)合粉末體系，顆粒細(xì)度達(dá)沙粒級(jí)，呈棕褐色。粘合劑噴射技術(shù)（如DesktopMetal與Forust合作開(kāi)發(fā)的ShopSystemForustEdition）是該領(lǐng)域的代表性方案。該系統(tǒng)通過(guò)逐層沉積鋸末粉末與粘合劑，可制造出零廢料、復(fù)雜結(jié)構(gòu)的木質(zhì)功能部件，其表面質(zhì)量顯著優(yōu)于絲材擠出工藝。

    盡管設(shè)備成本較高，粉末床工藝在精度與材料利用率上的優(yōu)勢(shì)，使其成為高端木質(zhì)部件制造的理想選擇。從歷史文物修復(fù)到奢侈品定制，再到全新形態(tài)的天然材料應(yīng)用，該技術(shù)正拓展木材使用的邊界。更重要的是，其數(shù)字化特性降低了木工技能門(mén)檻，使非專業(yè)用戶亦可享受定制化木質(zhì)部件的生產(chǎn)樂(lè)趣。

    綜上，木材3D打印通過(guò)工藝創(chuàng)新與材料循環(huán)設(shè)計(jì)，不僅為傳統(tǒng)木材加工注入可持續(xù)基因，更開(kāi)辟了個(gè)性化制造與資源高效利用的新路徑。