那么这个粘结剂喷射3D打印技术究竟如何呢？

粘合剂喷射是目前各种3D打印技术中的一种，使用微滴形式的液体粘合剂和固态小颗粒粉末，逐层构建物体。兼容金属、沙子、陶瓷和一些复合材料，一般打印完成后需要进行烧结处理。

这项工艺最大的特点就是可以构建大型的部件，这是很多3D打印技术不具备的。ExOne公司的产品经理安德烈亚斯-穆勒（Andreas Müller）说道：“粘合剂喷射使用的粉末颗粒最好是球形的，直径为一微米。打印过程类似于在纸片上的印刷，多次重复，逐层构建出物体。根据使用的材料和粘合剂，可能需要额外的固化和后处理步骤。”

粘合剂喷射如何工作？

与任何增材制造工艺一样，粘合剂喷射用于通过叠加材料层来生产零件。在这种情况下，粉末床具有理想的颗粒，理想的是球形且直径为微米。为了使粉末颗粒相互粘附，使用打印头将粘合剂喷射到板上的所需位置。这个过程一层一层地重复，直到获得最终的物体。ExOne 的 Andreas Müller 补充道：“与在纸张上打印类似，使用数字设计文件中的地图逐层重复该过程，直到对象完成。打印完成后，大约半天就可以打印出装满零件的整个作业箱，然后可以将零件从打印区域移走。根据所使用的材料和粘合剂，可能需要额外的固化和后处理步骤。”

加工材料多样性

材料的多样性是粘合剂喷射的另一大特点。例如，砂型粘结剂喷射在铸造核心或模具的设计中很受欢迎，避免了对模具的需求，提供了更大的设计自由。“使用铸造级沙子和粘合剂3D打印金属铸造的模具，可以实现复杂的设计。我们的3D打印机可以处理各种砂铸材料，包括硅砂和陶瓷砂。不同的粘合剂，如呋喃、酚醛和无机粘合剂可用于铸造从铝和镁到铁和钢的各种合金。” 穆勒说道。

除了沙子，金属材料同样也是多样性的。Lino3D的总经理吕菲斯-哈乌兹斯（Lefteris Havouzis）说道：“一般来说，所有的合金都可以有效地烧结（主要是铁基合金，如不锈钢、工具钢、镍基超级合金、铬钴合金，以及难以焊接的合金，如耐火合金）。最重要的一点是，粘结剂喷射可用于难以焊接的合金。就工艺而言，打印后的烧结步骤将是必要的。打印完成后的部件是非常脆弱和多孔的，必须进行热处理以获得其最终的机械性能。”

在陶瓷方面，粘合剂喷射也是制造商使用的技术之一。Novadditive 的创始人文森特-普瓦里耶（Vincent Poirier）解释说：“理论上，所有的陶瓷都可以与粘合剂喷射技术兼容，只要开发了合适的粘合剂，并且可以生产出具有球形颗粒或可以正确铺展的粉末。氧化铝、氧化锆、碳化硼或浸润碳化硅都是可以用于粘合剂喷射的陶瓷。”

粘合剂喷射的优点和局限性

粉末粘合的主要优点之一是其材料兼容性。一切都是相对的：例如，金属的范围比激光工艺使用的金属范围更有限，但有趣的是能够根据所需的应用来使用粉末/粘合剂组合。

这也是一种可以生产大型零件的技术——当然这取决于机器的容量。事实上，粘合剂喷射在室温下进行打印阶段，这消除了热变形的风险——例如不存在翘曲。因此，用户将能够想象更大、更复杂的零件。Lino3D 的 Lefteris Havouzis 补充道：“如果我们与金属行业的其他技术进行比较，我们通常应该提到更大的设计自由度、由于缺乏工具而减少的制造和营销时间以及生产组合的更大复杂性我们可以实现的。在同一次打印中，我们可以打印数十个不同批次，无需任何更改。”

除了零件的体积之外，还可以提到工艺的相对速度和简单性。Andreas Müller 评论道：“粘合剂喷射在增材制造方法中享有盛誉，特别是其高体积输出。在增材制造技术中，它也是与传统打印最相似的技术，方法简单，速度快。粘合剂的功能类似于墨水，因为它会穿过粉末层，就像在纸上印刷一样，形成最终产品。相比之下，许多其他形式的3D打印通过单点（通常是激光或喷嘴）来构建零件，将材料挤出、熔化或焊接在一起。这样的过程需要更多的材料和时间来用单点逐层绘制每个零件。” 相比之下，粘合剂喷射机可以一次沉积许多粘合剂液滴，从而减少制造时间并提高生产率。但后处理步骤可能会延长流程。

陶瓷的使用需要进行后处理

后处理是粘合剂喷射的最终限制之一，特别是在使用金属和陶瓷粉末时。您必须经历脱脂和烧结步骤，这会增加时间，但也会影响最终部件。Lino3D的Lefteris 表示：“在研究这项技术时，必须要提到的是，粘结剂喷射的关键阶段是烧结阶段，必须考虑多种现象。与能够管理整个价值流的合作伙伴合作会非常有趣。”

结果将是产生更多孔隙且机械性能更弱的部件。Vincent Poirier 总结道：“粉末的沉降能力越强，预成型件以及陶瓷部件的孔隙率就越少。因此，选择合适的粉末并选择球形粉末至关重要。

文章来源： 未知大陆，3D科学谷，白令三维3D打印，