增材制造技術中的粘結劑噴射（Binder Jetting，BJ），是指通過噴墨打印頭逐層噴射粘結劑選區沉積在粉末床上，粘結打印三維實體零件初坯，隨后將打印的初坯置于均勻的熱環境中進行脫脂和燒結，使其致密化并獲得機械性能良好的零件。作為一種高效率、低成本的“線掃描”3D打印技術，粘結劑噴射近年來尤其得到汽車等工業領域的重視。

2020年12月紐約證券交易所上市的Desktop Metal估值25億美元，成為了真正的3D打印獨角獸，它所押注的正是BJ工藝，結合其自身專有的單通道噴射（SinglePass Jetting）技術，不但能夠批量生產高分辨率金屬和陶瓷部件，也使企業成為大規模生產3D打印的主導者之一。

Desktop Metal在紐約證券交易所上市

碳化硅陶瓷的傳統生產主要采用熱壓燒結、無壓燒結、熱等靜壓燒結的，其結構幾何復雜程度嚴重受限；而深色粉末不會紫外線固化，激光選區熔化加工方式也無法打印加工高熔點和高硬度的SiC，理論上能夠在保證打印速度的同時，兼顧產品尺寸精度的只有粘結劑3D打印。

Desktop交付粘結劑3D打印工藝的SiC陶瓷衛星光學支架將被送入太空。

德億緯三維打印科技(太倉)有限公司作為Desktop Metal在國內最大的應用展示中心，專注于粘結劑噴射3D打印技術的新材料開發、新工藝開發及生產加工服務，并為客戶提供批量化生產的3D打印成套裝備綜合解決方案， 在鐵基，銅基，鈦基，鎢基，硬質合金，特種陶瓷等材料采用粘接劑噴射3D打印已經為國內外知名企業提供了大量服務，在復雜流道，輕量化結構，快速原型，小批量生產等復雜產品方面也幫助客戶解決實際問題。

粘結劑噴射技術3D打印原理示意圖

粘接劑3D打印技術目前有幾大核心要素，首先粘結劑是打印質量的關鍵，在噴射階段，粘結劑對不同粉末材料粘結的穩定性和后期燒結工藝是否收縮變形起到了至關重要的作用。可以說粘結劑的化學技術就是粘結劑噴射3D打印技術的關鍵核心。目前德億緯三維已著手特殊材料的粘接劑開發工作；

其次在于噴頭，目前主要以壓電噴頭為主，壓電噴頭數以萬計的噴孔能夠大幅度的提升打印速度，由于其是多噴頭噴射粘結劑的特點，相對于目前市場上流行的單激光和多激光的激光粉末床技術而言，其打印速度是后者的數十倍，甚至百倍，效率大大提升；

粘接劑3D打印技術另外一個最大的優勢就是使用材料范圍廣。由于使用粘結的方式，打印時不需要加熱，后期燒結去除粘結劑(類似于熱脫)時才涉及溫度變化。對材料要求的降低，在理論上該技術適合于大部分材料的打印，例如金屬、陶瓷、陶瓷金屬基復合材料、硬質合金等；

作為粉末冶金或3D打印的相關人員，可能認為燒結工藝是最令人頭疼的，當然燒結工藝是保證質量的關鍵之一，工藝過程要有效去除粘結劑，同時保證形態不發生改變，這與材料的燒結及熱處理工藝息息相關，德億緯在自身燒結工藝的探索過程中積累了豐富的工程經驗，另外設備目前自帶AI算法的燒結仿真軟件，可以有效的控制燒結變形的相關問題；

粘結劑噴射技術在打印環節沒有溫度變化，材料內應力小，可以依靠粉末實現自支撐，不需要額外的支撐設計，實現材料的100%利用和一次多量打印，這點是有別于其他增材制造方法的核心之一。同時粉末在完成一次打印后，沒有溫度變化引起的粉末粘合，不需要清理和篩分，可直接回收利用，這點是有別于其他增材制造方法的核心之一；

粘接劑3D打印設備對于環境要求低。粘結劑噴射技術在打印環節沒有溫度變化和化學變化，金屬粉末不會因為高溫而氧化，所以普通打印環境就可以持續打印，這大大降低了設備和工藝的操作要求。

綜上，德億緯三維依托自主能力目前在新材料，功能結構，研發仿真，粘接劑適配等技術，不斷完善產品功能，開發新的應用產品，逐步拓展客戶規模，拓寬粘接劑噴射3D打印技術的應用領域，銷售規模持續快速增長。那么，德億緯為國內客戶帶來了哪些粘接劑噴射3D打印解決方案呢？

Shop system（350*220*200mm）

提供了業界最具成本效益，最高分辨率的中量產解決方案。它的高速、單程打印引擎將高質量的粘合劑噴射技術引入了機械車間、鑄造廠和粉末金屬部件供應商的全新市場；

建造量從4L、8L、12L到16L

4L打印機（350 x 220 x 50mm）

16L打印機（350 x 220 x 200mm）

配備Live Sinter，該軟件是一種可校正收縮和收縮的燒結過程模擬軟件，控制燒結過程中粘合劑噴射3D打印部件的變形

25Pro（400*250*250mm）

——針對小批量生產的X系列25Pro， 這種中等尺寸的先進粘合劑噴射 3D 打印系統已在全球范圍內用于金屬、陶瓷和復合材料零件的生產。 該系統于2020年推出，具有Triple ACT(三重壓實)和壓電打印頭。它適用于研究、原型設計、快速產品開發、短期生產或連續 24/7 生產。

構建體積  400 x 250 x 250 mm

建造量   25L

粉末尺寸  5微米（d50）

外形尺寸  2298 x 1318 x 1870 mm

層厚    30-200um

Innovent+（160*65*65mm）

——專為科研測試而生。它作為入門級的粘接劑噴射3D打印設備， 具有友好環保的粉塵回收能力，作為市場上的MIM材料體系及增材制粉末體系兼容的多功能3D打印機，易于使用，并具有三重壓實技術，可以打印廣泛的材料，并生產出一致、均勻的打印件。

粘接劑體系

Aqua Fuse | Clean Fuse | Fluid Fuse | Phenol Fuse

成型尺寸   160 x 65 x 65毫米

建造量    0.676升

粉末尺寸   2 微米（d50）

外形尺寸   1203 x 1016 x 1434 毫米

層厚     30-200 微米

Production系列（490*380*260mm）

——可能是進行大規模3D打印金屬零件的最快方法。具有最先進的打印噴頭，上面有16384個噴嘴，每秒能夠噴出15億滴墨滴，具有1200x1200 DPI的原始分辨率，出色的可靠性和雙向單程打印，可以快速3D打印復雜的金屬零件，堆積效率可達12，000cm³/小時，每天多達10，000個零件。

小結

IDTechEx預測到2025年將會有37，000臺粘結劑噴射設備，粘結劑噴射金屬3D打印市場將以30-35%的年均增長率增長，預計到2029年超過30億美元這意味著粘結劑噴射3D打印技術將迎來新的發展。比如：

在汽車領域，福特和大眾汽車已經開始使用粘結劑噴射金屬3D打印技術開展零件的小批量生產；

粘結劑噴射技術用于硬質合金的制造目前也在世界范圍內展開，國際上通過粘結劑噴射3D打印技術成就了結構更加復雜、帶冷卻內流道的硬質合金刀具，噴嘴等結構部件；

粘結劑噴射技術利用420不銹鋼-青銅材料打印帶流道的注塑模具，脫脂燒結后再精加工和拋光后性能可以到 900 Ra，包括H13，H11等材料，解鎖注塑模具對粘結劑噴射技術的挑戰，市場上將有更多的類似應用出現，推動3D打印注塑模具產業化；

德億緯專注于粘接劑噴射3D打印技術，隨著應用及小批量的生產，在2022年預計再引進2臺中型設備，高真空燒結爐，后處理設備等，完善能力建設及研發人員引進，粘接劑3D打印技術作為最有可能量產的3D打印技術之一，目前行業正處于新技術浪潮帶動下的第二輪加速成長期，未來行業應用場景不斷擴展仍將保持高速成長，德億緯堅信為客戶創造價值，以產品為中心，隨著產品體系日益完備，努力成為行業佼佼者。

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