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近日，臺灣電子巨頭富士康與增材制造公司Triditive宣稱聯(lián)手開發(fā)基于粘結(jié)劑噴射的金屬3D打印機(jī)。Triditive公司的代表性產(chǎn)品是金屬熔融擠出制造系統(tǒng)，具有豐富的后燒結(jié)經(jīng)驗(yàn)，因此能夠幫助富士康解決粘結(jié)劑噴射金屬3D打印零件的成形質(zhì)量控制問題。兩家公司同時(shí)將合作擴(kuò)展該技術(shù)平臺的自動化制造能力。

富士康是科技領(lǐng)域最大的公司之一，是蘋果、索尼和英特爾等巨頭的設(shè)備及其他產(chǎn)品供應(yīng)商。其傳統(tǒng)上多采用模具制造工藝，或采用3D打印進(jìn)行原型制造，此次是這家制造巨頭第一次主動自主研發(fā)3D打印設(shè)備。富士康在考慮在生產(chǎn)中采用3D打印來減少高勞動密集型的生產(chǎn)環(huán)節(jié)并提高其生產(chǎn)能力的自動化程度。

粘結(jié)劑噴射技術(shù)是一種粉末床、基于燒結(jié)的增材制造工藝，與現(xiàn)有技術(shù)相比，粘結(jié)劑噴射能夠以更快、更低成本和批量化的形式制造金屬零件，滿足制造業(yè)對3D打印技術(shù)的生產(chǎn)需求。惠普、通用電氣和Desktop Metal等巨頭充分理解該技術(shù)的市場潛力，紛紛投入巨資研發(fā)，意圖顛覆全球價(jià)值12萬億美元的制造業(yè)市場。2021年，已擁有超過30年噴墨技術(shù)經(jīng)驗(yàn)的日本理光公司突然發(fā)布了一款采用自有工業(yè)噴墨打印技術(shù)的新型粘結(jié)劑噴射金屬3D打印機(jī)，加上Desktop Metal于去年進(jìn)行的一系列收購，粘結(jié)劑噴射技術(shù)在整個(gè)增材制造行業(yè)正在進(jìn)行一場別開生面的演出。而富士康的加入，勢必讓這場演出更有看頭。

粘結(jié)劑噴射技術(shù)通過向金屬或陶瓷粉末床上噴射粘結(jié)劑，配合固化過程能夠得到零件的生坯。對于粘結(jié)劑的開發(fā)，Triditive將與西班牙研究和技術(shù)開發(fā)中心Tecnalia合作，同時(shí)還將與德國Fraunhofer技術(shù)中心合作優(yōu)化金屬粉末。

該技術(shù)與市場上其他3D打印工藝的區(qū)別在于生產(chǎn)的可擴(kuò)展性和金屬零件制造成本的降低，使其在擴(kuò)大增材制造采用方面更具吸引力。然而，就如3D打印技術(shù)參考在此前已經(jīng)解釋過的那樣，對于粘結(jié)劑噴射金屬3D打印技術(shù)，在嘗試使用該技術(shù)時(shí)必須要考慮整個(gè)工藝鏈，因?yàn)椴捎迷摷夹g(shù)生產(chǎn)零件時(shí)存在固有的挑戰(zhàn)，且主要與燒結(jié)工藝有關(guān)。

粘結(jié)劑噴射金屬3D打印技術(shù)對材料、粘結(jié)劑以及打印工藝（包括粘結(jié)劑的噴射量、粉末中的壓力分布、沉積時(shí)間等）、燒結(jié)制度、零件設(shè)計(jì)等等有著重要的依賴關(guān)系，技術(shù)含量并不比其他金屬3D打印技術(shù)低。與此同時(shí)，該技術(shù)所制備的零部件存在兩個(gè)主要缺點(diǎn)：一個(gè)是在燒結(jié)過程中零件的非各向同性收縮問題；另一個(gè)是由于零件重量與燒結(jié)制度匹配不佳所帶來的潛在變形問題，這會限制所能成型的最大零件尺寸。此外，還有一個(gè)不可忽視的因素是設(shè)備成本問題，后工藝階段的脫脂燒結(jié)爐，可能比3D打印機(jī)貴的多。除這些因素外，該工藝還必須保證在快速去除松散粉末的同時(shí)還能保持零件具有足夠的生坯強(qiáng)度來保持特征形狀，這是實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)和自動化的重要條件，Triditive和富士康也特意對自動化進(jìn)行了強(qiáng)調(diào)。

當(dāng)前，越來越多的證據(jù)表明，粘結(jié)劑噴射金屬3D打印技術(shù)能夠達(dá)到鑄件零件的性能，且零件表面質(zhì)量能夠滿足最終用途，對于重要的位置也可與其他金屬3D打印工藝一樣采用精加工。但也有證據(jù)表明，該技術(shù)并非像宣稱的那樣完全不需要支撐結(jié)構(gòu)，這與燒結(jié)過程中的易變性不無相關(guān)。

但無論如何，粘結(jié)劑噴射金屬3D打印技術(shù)確實(shí)正在受到越來越多的關(guān)注。

來源：3D打印技術(shù)參考