金屬3D打印按照成型工藝可分為PBF粉末床熔合(Powder bed fusion)、MJ材料噴射(Material jetting)、BJ粘結劑噴射(Binder jetting)、DED直接能量沉積(Direct energy deposition)四大工藝。上一期,我們圍繞“PBF粉末床熔合”展開了詳細解讀,本期我們將目光移向“MJ材料噴射工藝(Material jetting)”,以專業(yè)視角來感知這一金屬3D打印技術帶給行業(yè)的全新聲量。
材料噴射(MJ)是一種相對較新的3D打印技術。它的基本原理是使用噴射出的液體光聚合物液滴,液體光聚合物液滴在紫外光的照射下固化,由此制造零件。這一工藝與SLA成型原理非常相似,它們都使用紫外光源來固化樹脂。但不同之處在于MJ 3D打印機一次噴射數(shù)百個微小液滴,而SLA 3D打印機則是在一整桶樹脂中,通過激光選擇性地逐點固化。
材料噴射(MJ)成型原理
看到這里,一些小伙伴可能會產(chǎn)生疑問:“上述內容中,材料噴射(MJ)采用的是非金屬材料,為何還會被歸類于金屬3D打印的類目中呢?”別急,下文將會為您解答:
材料噴射(MJ)技術可分為連續(xù)材料噴射(CMJ),納米顆粒噴射(NPJ)和按需滴落(DOD)三大類目,其中納米顆粒噴射(NPJ)與金屬材料有著高度的對標性。它是由國內某知名企業(yè)于2016年首次公開的并取得專利的材料噴射3D技術,其工作原理與傳統(tǒng)的2D噴墨打印機的工作原理相似。只不過將傳統(tǒng)的彩色墨水替換為懸浮納米粒子(SNPs),然后用打印平臺替換傳統(tǒng)的紙張,由以往的2D操作轉向了3D打印。其中懸浮納米顆粒(SNP)指的是納米級的研磨金屬粉末或陶瓷粉末被包裹在一層液體中。當懸浮納米顆粒被沉積到3D打印機的打印平臺上時,外面的這層液體會因打印平臺的熱量而蒸發(fā),僅留下納米顆粒,隨后納米顆粒也在高溫下開始粘合,進而形成目標模型。
納米顆粒噴射(NPJ)工作原理
納米顆粒噴射主要用于制造具有高分辨率的金屬零件或陶瓷零件,且其所兼容的材料目前只限于316L不銹鋼和兩種陶瓷基材料-氧化鋯和氧化鋁,因此在應用場景上也受到了一定的桎梏。同時NPJ 3D打印機和SNPs材料自身成本較高,所以主要應用于工業(yè)級需求。不過這一技術沒有嚴格的打印環(huán)境需求(即不需要氣體,真空或壓力環(huán)境)且打印的零件可以回收,打印品質也較為卓越,因此后期發(fā)展前景還是十分良好的。
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