粘结剂喷射3D打印：技术永无止境，应用量产势不可挡

时间：2022-12-22 17:21 来源：南极熊作者：admin 阅读：次

导读：粘结剂喷射3D打印技术，在业界被众多专家认为是真正可以大规模量产的一个技术路线，未来可以进入普通的民用领域，应用可进入社会化大制造，市场潜力达万亿美元级别。那么目前全球主要的一些相关厂商，他们都在做什么？做到什么阶段了？本场“增材制造Binder Jetting粘结剂喷射成形技术论坛”云集了惠普、易制、三帝科技、维捷、Desktop Metal、Digital Metal等众多厂商。
鉴于2022届Formnext + PM South China展会宣布延期，为促进行业交流，快速及时地与行业人士分享优质的技术干货和行业前沿发展趋势，主办方于12月20日举办Formnext +PM South China线上论坛开放日活动，精选增材制造与粉末冶金峰会、增材制造Binder Jetting粘结剂喷射成形技术论坛、新能源汽车增材制造应用论坛及3D打印风投大会四场精彩论坛于线上举办。

在增材制造Binder Jetting粘结剂喷射成形技术论坛上，国内外知名的几个相关厂商做了非常有深度的分享交流。本场论坛由南极熊做主持。

惠普赵华：惠普Metal Jet新一代粘结剂喷射技术在全球的应用回顾及展望
易制科技蔡道生：粘结剂喷射金属3D打印零件性能和精度的关键技术
三帝科技赵浩：粘结剂喷射金属3D打印产业化应用
德国维捷王泽利：喷墨3D打印材料开发和批量化生产
赫格纳斯赵小根：粘结剂喷射金属3D打印批量化生产
德亿伟梁伟：粘结剂喷射金属3D打印批量化应用

以上嘉宾分享的PPT和演讲视频，已经上传到南极熊3D打印微信视频号，干货内容非常多，建议读者前去观看。

在圆桌论坛环节，与会嘉宾们展开了精彩的思想碰撞，讨论出一些很有见地的观点。

粘结剂喷射3D打印技术两大挑战：生坯强度、收缩变形控制

粘结剂喷射3D打印技术是为量产而设计，然而该技术本身存在的两大痛点，极大挑战了量产的进程。一个是毛坯件打印完成后比较脆弱，衔接自动化的时候会容易破坏毛坯件；第二个是关于零件收缩变形控制的挑战。

生坯零件的强度，是不是可以支撑后续的自动化？最早的时候粘结剂的选取是基于两个特点：
①粘接力足够强，
②后期烧结过程中不要有太多的残留。

其实，就像惠普公司本身有很多粘结剂的开发，生坯零件的强度足够支撑气体喷射、机械搅动震动等清粉操作，机械手的夹取也不会留下痕迹或损失。零件的形状，只要不是特别细小的部位，目前的强度一般都足够，但很小的话，就需要人工来操作。Desktop Metal有些零件的生坯强度高达5兆帕了。

烧结处理过程的收缩率控制，对于3D打印来说是一个问题。但是在金属注射成型MIM领域，已经发展了十多年，国内超过400家相关厂商，产能占据全球55%，特别是在消费电子领域，每年上千亿元的零件都已经实现产业化，所以不管什么通过什么经验和软件补偿，一定会有足够的知识来解决。

但是，收缩率控制，依靠仿真软件是不能百分之百的，还需要从金属粉末原材料的形貌、打印件支撑等方面去做研究。

如果粘结剂喷射3D打印的技术问题解决了，产业应用会怎样？

问题：如果目前的粘结剂喷射金属3D打印技术的生坯强度、烧结收缩等问题全部都解决了，未来在产业上会是一种什么样的场景？

与会嘉宾回答的观点非常精彩：

①“这个领域的问题，从技术上说永远没有尽头，例如高强度粘结剂材料体系和相对于金属材料的专业匹配，金属粉末材料本身也没有技术的尽头。产业上，顶多能把3D打印机设备做得相对稳定成熟，但是性能的提升和丰富，那就路漫漫其修远兮，吾将上下而求索了。
我想象的一个应用场景，如果3D打印技术真的要在制造业领域里，和CNC减材、注塑铸造等材一起三分天下的话，那么就需要是粘结剂喷射3D打印这个技术路径才能胜任。不像SLM激光烧结等技术的低速度高成本，粘结剂喷射技术的高速度和低成本才能被真正大规模应用。
未来三五个人，建立一个粘结剂喷射3D打印工厂，就可以大批量生产零件。
”

②“不同的3D打印技术，有不同的适用场景。粘结剂喷射3D打印技术，是最有希望大规模应用到民用领域的技术，普及到社会生产中去。”

③“综合制造成本上说，粘结剂喷射3D打印技术不一定比传统制造低，产能可能也还是相对没有那么大。但是可能会节约一部分加工时间，或者减少了零件组装误差，或者从碳排放的角度来说，可以减少能耗和碳排放。这时候也会有一定批量的产品过渡到这个技术中来。”

④理想化的状态下，有多台3D打印机，排在一条传送带生产流水线上，各个阶段非常的完美的配合，打印好的生坯零件自动进入炉子进行烧结处理，最后产品直接就从传送带上出来。

⑤可以很明确的是，这个技术是可以实现个性化定制和规模化生产的一个工艺路径。

⑥3D打印只是一种工具，不能包治百病，适合应用的逻辑，一般有两条：产品开发使用；总体生产的高效益，批量化生产应用更注重效益。⑦其实现在粘结剂喷射Binder Jetting比金属注射成型MIM成本已经低了，只是速度和表面质量差一些，特别是速度。

(责任编辑：admin)

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