增材制造技術(shù)中的粘結(jié)劑噴射（Binder Jetting，BJ），是指通過噴墨打印頭逐層噴射粘結(jié)劑選區(qū)沉積在粉末床上，粘結(jié)打印三維實(shí)體零件初坯，隨后將打印的初坯置于均勻的熱環(huán)境中進(jìn)行脫脂和燒結(jié)，使其致密化并獲得機(jī)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(shù)，粘結(jié)劑噴射近年來(lái)尤其得到汽車等工業(yè)領(lǐng)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(dú)角獸，它所押注的正是BJ工藝，結(jié)合其自身專有的單通道噴射（SinglePass Jetting）技術(shù)，不但能夠批量生產(chǎn)高分辨率金屬和陶瓷部件，也使企業(yè)成為大規(guī)模生產(chǎn)3D打印的主導(dǎo)者之一。

Desktop Metal在紐約證券交易所上市

碳化硅陶瓷的傳統(tǒng)生產(chǎn)主要采用熱壓燒結(jié)、無(wú)壓燒結(jié)、熱等靜壓燒結(jié)的，其結(jié)構(gòu)幾何復(fù)雜程度嚴(yán)重受限；而深色粉末不會(huì)紫外線固化，激光選區(qū)熔化加工方式也無(wú)法打印加工高熔點(diǎn)和高硬度的SiC，理論上能夠在保證打印速度的同時(shí)，兼顧產(chǎn)品尺寸精度的只有粘結(jié)劑3D打印。

Desktop交付粘結(jié)劑3D打印工藝的SiC陶瓷衛(wèi)星光學(xué)支架將被送入太空。

德億緯三維打印科技(太倉(cāng))有限公司作為Desktop Metal在國(guó)內(nèi)最大的應(yīng)用展示中心，專注于粘結(jié)劑噴射3D打印技術(shù)的新材料開發(fā)、新工藝開發(fā)及生產(chǎn)加工服務(wù)，并為客戶提供批量化生產(chǎn)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(zhì)合金，特種陶瓷等材料采用粘接劑噴射3D打印已經(jīng)為國(guó)內(nèi)外知名企業(yè)提供了大量服務(wù)，在復(fù)雜流道，輕量化結(jié)構(gòu)，快速原型，小批量生產(chǎn)等復(fù)雜產(chǎn)品方面也幫助客戶解決實(shí)際問題。

粘結(jié)劑噴射技術(shù)3D打印原理示意圖

粘接劑3D打印技術(shù)目前有幾大核心要素，首先粘結(jié)劑是打印質(zhì)量的關(guān)鍵，在噴射階段，粘結(jié)劑對(duì)不同粉末材料粘結(jié)的穩(wěn)定性和后期燒結(jié)工藝是否收縮變形起到了至關(guān)重要的作用。可以說粘結(jié)劑的化學(xué)技術(shù)就是粘結(jié)劑噴射3D打印技術(shù)的關(guān)鍵核心。目前德億緯三維已著手特殊材料的粘接劑開發(fā)工作；

其次在于噴頭，目前主要以壓電噴頭為主，壓電噴頭數(shù)以萬(wàn)計(jì)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(jié)劑的特點(diǎn)，相對(duì)于目前市場(chǎng)上流行的單激光和多激光的激光粉末床技術(shù)而言，其打印速度是后者的數(shù)十倍，甚至百倍，效率大大提升；

粘接劑3D打印技術(shù)另外一個(gè)最大的優(yōu)勢(shì)就是使用材料范圍廣。由于使用粘結(jié)的方式，打印時(shí)不需要加熱，后期燒結(jié)去除粘結(jié)劑(類似于熱脫)時(shí)才涉及溫度變化。對(duì)材料要求的降低，在理論上該技術(shù)適合于大部分材料的打印，例如金屬、陶瓷、陶瓷金屬基復(fù)合材料、硬質(zhì)合金等；

作為粉末冶金或3D打印的相關(guān)人員，可能認(rèn)為燒結(jié)工藝是最令人頭疼的，當(dāng)然燒結(jié)工藝是保證質(zhì)量的關(guān)鍵之一，工藝過程要有效去除粘結(jié)劑，同時(shí)保證形態(tài)不發(fā)生改變，這與材料的燒結(jié)及熱處理工藝息息相關(guān)，德億緯在自身燒結(jié)工藝的探索過程中積累了豐富的工程經(jīng)驗(yàn)，另外設(shè)備目前自帶AI算法的燒結(jié)仿真軟件，可以有效的控制燒結(jié)變形的相關(guān)問題；

粘結(jié)劑噴射技術(shù)在打印環(huán)節(jié)沒有溫度變化，材料內(nèi)應(yīng)力小，可以依靠粉末實(shí)現(xiàn)自支撐，不需要額外的支撐設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)材料的100%利用和一次多量打印，這點(diǎn)是有別于其他增材制造方法的核心之一。同時(shí)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(diǎn)是有別于其他增材制造方法的核心之一；

粘接劑3D打印設(shè)備對(duì)于環(huán)境要求低。粘結(jié)劑噴射技術(shù)在打印環(huán)節(jié)沒有溫度變化和化學(xué)變化，金屬粉末不會(huì)因?yàn)楦邷囟趸云胀ù蛴…h(huán)境就可以持續(xù)打印，這大大降低了設(shè)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(jié)構(gòu)，研發(fā)仿真，粘接劑適配等技術(shù)，不斷完善產(chǎn)品功能，開發(fā)新的應(yīng)用產(chǎn)品，逐步拓展客戶規(guī)模，拓寬粘接劑噴射3D打印技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域，銷售規(guī)模持續(xù)快速增長(zhǎng)。那么，德億緯為國(guó)內(nèi)客戶帶來(lái)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(yè)界最具成本效益，最高分辨率的中量產(chǎn)解決方案。它的高速、單程打印引擎將高質(zhì)量的粘合劑噴射技術(shù)引入了機(jī)械車間、鑄造廠和粉末金屬部件供應(yīng)商的全新市場(chǎng)；

建造量從4L、8L、12L到16L

4L打印機(jī)（350 x 220 x 50mm）

16L打印機(jī)（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(jié)過程模擬軟件，控制燒結(jié)過程中粘合劑噴射3D打印部件的變形

25Pro（400*250*250mm）

——針對(duì)小批量生產(chǎn)的X系列25Pro， 這種中等尺寸的先進(jìn)粘合劑噴射 3D 打印系統(tǒng)已在全球范圍內(nèi)用于金屬、陶瓷和復(fù)合材料零件的生產(chǎn)。 該系統(tǒng)于2020年推出，具有Triple ACT(三重壓實(shí))和壓電打印頭。它適用于研究、原型設(shè)計(jì)、快速產(chǎn)品開發(fā)、短期生產(chǎn)或連續(xù) 24/7 生產(chǎn)。

構(gòu)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(cè)試而生。它作為入門級(jí)的粘接劑噴射3D打印設(shè)備， 具有友好環(huán)保的粉塵回收能力，作為市場(chǎng)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(jī)，易于使用，并具有三重壓實(shí)技術(shù)，可以打印廣泛的材料，并生產(chǎn)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(jìn)行大規(guī)模3D打印金屬零件的最快方法。具有最先進(jìn)的打印噴頭，上面有16384個(gè)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(fù)雜的金屬零件，堆積效率可達(dá)12，000cm³/小時(shí)，每天多達(dá)10，000個(gè)零件。

小結(jié)

IDTechEx預(yù)測(cè)到2025年將會(huì)有37，000臺(tái)粘結(jié)劑噴射設(shè)備，粘結(jié)劑噴射金屬3D打印市場(chǎng)將以30-35%的年均增長(zhǎng)率增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)到2029年超過30億美元這意味著粘結(jié)劑噴射3D打印技術(shù)將迎來(lái)新的發(fā)展。比如：

在汽車領(lǐng)域，福特和大眾汽車已經(jīng)開始使用粘結(jié)劑噴射金屬3D打印技術(shù)開展零件的小批量生產(chǎn)；

粘結(jié)劑噴射技術(shù)用于硬質(zhì)合金的制造目前也在世界范圍內(nèi)展開，國(guó)際上通過粘結(jié)劑噴射3D打印技術(shù)成就了結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜、帶冷卻內(nèi)流道的硬質(zhì)合金刀具，噴嘴等結(jié)構(gòu)部件；

粘結(jié)劑噴射技術(shù)利用420不銹鋼-青銅材料打印帶流道的注塑模具，脫脂燒結(jié)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(duì)粘結(jié)劑噴射技術(shù)的挑戰(zhàn)，市場(chǎng)上將有更多的類似應(yīng)用出現(xiàn)，推動(dòng)3D打印注塑模具產(chǎn)業(yè)化；

德億緯專注于粘接劑噴射3D打印技術(shù)，隨著應(yīng)用及小批量的生產(chǎn)，在2022年預(yù)計(jì)再引進(jìn)2臺(tái)中型設(shè)備，高真空燒結(jié)爐，后處理設(shè)備等，完善能力建設(shè)及研發(fā)人員引進(jìn)，粘接劑3D打印技術(shù)作為最有可能量產(chǎn)的3D打印技術(shù)之一，目前行業(yè)正處于新技術(shù)浪潮帶動(dòng)下的第二輪加速成長(zhǎng)期，未來(lái)行業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景不斷擴(kuò)展仍將保持高速成長(zhǎng)，德億緯堅(jiān)信為客戶創(chuàng)造價(jià)值，以產(chǎn)品為中心，隨著產(chǎn)品體系日益完備，努力成為行業(yè)佼佼者。

粉體圈

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