中国战略性新兴产业研究与发展:增材制造
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2.1.1 黏结剂喷射工艺

黏结剂喷射工艺是指选择性喷射沉积液态黏结剂、黏结粉末材料的增材制造工艺,代表性工艺有三维立体打印技术,成形原理如图2-1所示。

图2-1 三维立体打印成形原理图

资料来源:广东省增材制造(3D打印)产业技术路线图。

三维立体打印技术最早由美国麻省理工学院于1993年开发,该技术通过喷头喷出的黏结剂将铺有粉末的各层固化,以创建三维实体原型。从工作方式来看,三维立体打印与传统二维喷墨打印最为接近。具体成形过程:①粉末通过水平压辊平铺于平台之上;②将带有颜色的胶水通过加压方式输送到打印头中存储;③系统根据三维模型数据将胶水混合并选择性喷射在粉末平面;④一层黏结完成后,打印平台下降,水平压辊再次将粉末铺平,开始新一层的黏结,如此反复层层打印,直至整个模型黏结完毕。

该技术成形速度快,价格相对低廉,可实现有渐变色的全彩色三维立体打印。打印过程不需要支撑材料,可实现大型件的打印。但是,这种产品力学性能一般较差,强度、韧性相对较低,通常只能做样品展示,不适用于功能性试验。目前,三维立体打印技术主要应用于砂型铸造、建筑、工艺品、动漫和影视等领域。