3D打印2.0：BJ粘接剂喷涌金属成型

3D打印技术性早已培养了三十多年，其产业发展运用全世界复合增长率在20%之上，我国甚至更多，但是由于其年产值数量比较小，3D打印领域虽然极其重要，迄今却还是一个小行业。3D打印产业发展迟缓的重要原因有二：一是打印出效率不高，其实就是生产制造速度比较慢；二是打印材料贵，其实就是原材料成本高。一个既慢又贵的专业技术，难以被运用到生产流水线去，这也是为什么以前3D打印机器的关键客户基本上都是科研单位、大公司的研发部、院校和3D打印专业机构。

为解决传统式3D打印既慢又贵问题，3D打印2.0粘接剂喷涌（Binder Jetting/3DP，下文简称BJ）加工工艺应运而起。相较于3D打印1.0，如PBF、DED等金属增材制造工艺采用的是“点扫描仪”的专业技术，存有生产加工高效率比较低，成本费多倍于传统式生产技术，难以达到规模性产业发展运用，使用了“线扫描”科技的3D打印2.0粘接剂喷涌BJ加工工艺是一种效率高、高精密的增材制造技术，其延用传统式粉未冶金领域的原材料机制和烧结法，价格低廉，原材料规范化程度较高，可以为工业生产届给予效率高、高品质、低成本金属增材制造解决方法，能够运用到生产流水线，为3D打印科技的产业化运用奠定了坚实基础。预估3D打印2.0也为3D打印领域产生开创性稳步增长。

世界各国，Desktop Metal、HP、Digital Metal、GE等国际性高科技企业看中BJ金属材料科技的市场前景，在近5年里依次进行BJ金属材料科技的开发设计，并完成了一定程度的产业发展运用。中国作为制造业大国，对BJ金属材料技术性市场需求更加急切，尤其是来源于MIM（金属注射成型）领域对迅速研发与立小批量的需要。在这里环境下，中国BJ金属材料技术性近些年快速发展。实际上，早就在1994年，北京市隆源全自动成形系统软件有限责任公司（三帝高新科技集团旗下公司，下称“隆源成形”）创办人宗贵升医生便给出了“线扫描”的发展理念，并申请了“变中长线扫描仪迅速全自动成型工艺和设备”的专利发明（ZL 94106496.4）。2018年至今，隆源成形根据博士后工作站博士研究生团队技术革新和研发部门的工程创新，已经成功研发与试制成功系列产品BJ机器设备，及其适用20多种多样原材料的5大系列产品粘结剂，并投入市场。

根据企业国千科技研究院、博士后工作站、产品研发团队三位一体的创新发展管理体系，及近30年增材机器的研发基本，隆源成形独立理解了粘接剂喷射成型科技的武器装备、原材料、加工工艺有关的诸多核心技术，实现了产品研发型R系列产品、加工制造业P系列产品等通用化机器的研发，及铁基原材料、稀有金属、耐热合金、难熔金属、结构陶瓷、碳酸盐、纤维材料、食品材料等系统化材料与工艺的研发。

隆源成形R系列产品机器设备AFS-J120R、AFS-J380R面向高等院校、科研单位、企业研发机构等产品研发型机器设备。这个系列机器设备可以实现最大±0.2mm的打印精度、400~800DPI的屏幕分辨率、2.5L/h的打印速度及55~62%的绿坯致密性。机械操作省时省力，可灵便拆换粉末状材料及粘接剂黑墨水，构造简洁、易维护保养，合理确保科学研究效率试验的精确性。选用自主研发工控软件和数据处理软件，工艺指标竞争力指数高、独立可调式，不但适配材料类型多，更适用新型材料的探索性研究与迅速制取迭代更新。

图：隆源成形BJ粘接剂喷涌金属打印机器设备AFS-J120R（左）、AFS-J380R（右）

P系列产品机器设备面向MIM、磨具、数控刀片等领域的加工制造业机器设备。这个系列机器设备选用最新中送粉式双缸构造，配置V 精确落粉系统软件、双辊复合型高高密度铺粉系统软件、喷嘴自清洗、内嵌空气净化设备等设备，实际操作省时省力、可灵便拆换粉末状材料及粘接剂黑墨水，合理确保生产率。可以实现±0.15mm的打印精度、400~1200DPI的屏幕分辨率（随意可调式）、最大2.5L/h的打印速度及55~62%的绿坯致密性。高档加工制造业机器设备AFS-J380L还配备有高精密成形缸转运车，可以实现成形缸的高效装运和迅速拆换，节省干固等待的时间；最大打印精度可以达到±0.1mm，最大打印速度可以达到3.6L/h，有关性能指标达世界优秀水准。

图：隆源成形BJ粘接剂喷涌金属打印机器设备AFS-J380P（左）、AFS-J380L（右）

除此之外，隆源成形具有粘接剂成分的自行设计水平，可以满足用户新型材料、新应用对订制粘接剂的开发需求。设备在前提下，已经成功研发了系列产品BJ专用型粘接剂秘方，适用铁基合金、非金属材料铝合金、有机玻璃板、瓷器等20多种基体。在其中，SS316L、SS420、18Ni300等几种原材料的脱油烧结法，均达到MIM领域国际性材料标准。此外，企业在全国各地建立了更专业的技术服务中心，可全天快速反应客户满意度，为机器设备平稳运作提供坚实保障。

图：隆源成形BJ粘接剂喷涌金属打印实例

BJ金属材料技术性以其打印出高效率、原材料低成本、机器设备高性价比、不用附加支撑点、适合大批量化等优点，被称作“Additive 2.0”技术性，将在车辆、五金、电子器件、专用工具、磨具、数控刀片、医疗机械、健身器材等领域产生产业化产业链运用，具备辽阔的市场潜力，市场前景经营规模超出千亿。与此同时，作为一种立即金属成型技术性，BJ金属材料科技的开发设计及应用也正逐渐成长为金属增材制造领域内的关键技术发展趋势，在大批量化金属零件的生产过程中显露出来顽强的生命力。坚信，不久的将来，此项新技术将深远影响传统式加工制造业，并把更改金属增材制造行业市场格局。

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