粘合剂喷射是目前市场上广泛使用的一种增材制造工艺，它的工作原理与其他 3D 打印方法类似，不同的是它是基于微滴粘合剂和粉末原料制造，所兼容的材料包括金属、沙子、陶瓷和复合材料等。

粘结剂喷射技术是逐层制造所需部件，根据所使用的粘合剂和粉末，可能需要进行后处理步骤，如烧结。这种3D打印工艺在材料和设计方面具有很高的灵活性，以及生产大型部件的能力，这使得它成为许多制造商所看好的一项关键技术。但是，当一个公司想要整合粘合剂喷射时，应该考虑什么？该技术的优势和挑战是什么？

粘合剂喷射3D打印是如何工作的？

像其他所有的增材制造工艺一样，粘合剂喷射是通过材料层的叠加来生产零件的。在这种情况下，粉末床的理想颗粒是球形的，直径为1微米。为了使粉末颗粒相互粘连，使用打印头将粘合剂喷到板上的所需位置。这一过程逐层重复，直到获得最终的物体。

粘结剂喷射的材料灵活性

粘合剂喷射技术与金属、陶瓷、沙子和复合粉末等多种材料兼容。因此，它是一项能解决多种类型应用的技术。例如，砂型粘结剂喷射在铸造核心或模具的设计中很受欢迎，避免了对模具的需求，提供了更大的设计自由度。Andreas Müller解释说："ExOne沙子3D打印使用铸造级沙子和粘合剂来制作金属铸造的模具和芯子。沙子也被打印成其他复杂的设计，再与树脂浸润在一起，形成耐用的最终使用部件。打印介质和粘结剂的组合是为每个应用定制的。我们的3D打印机可以处理各种砂铸材料，包括硅砂和陶瓷砂。不同的粘合剂，如呋喃、酚醛和无机粘合剂可用于铸造从铝和镁到铁和钢的各种合金"。

如果现在把目光转向金属，同样存在材料的多样性。Lefteris Havouzis说："一般来说，所有的合金都可以有效地烧结（主要是铁基合金，如不锈钢、工具钢、镍基超级合金、铬钴合金，以及难以焊接的合金，如耐火合金）。最重要的一点是，粘结剂喷射可以用于难以焊接的合金，而这是激光增材工艺难以实现的。“

在工艺方面，打印后的烧结步骤是必不可少的一步。在离开3D打印机后，通常被称为生坯部件的部件充满孔隙，会变得非常脆弱，必须进行热处理以获得其最终的机械性能。与其他使用粉末的金属工艺不同，金属粘合剂喷射不需要打印支撑，因为周围的粉末支撑着零件。

最后，在陶瓷方面，粘合剂喷射也是制造商使用的技术之一。Vincent Poirier解释说："理论上，所有的陶瓷材料都可与粘结剂喷射兼容，只要开发了合适的粘结剂，并且可以制备出球形颗粒或可以顺利铺展的粉末。在实践中，为该工艺开发的陶瓷材料往往会比增材制造技术更具有优势"。因此，在选择陶瓷粉末粘结时，应用是关键。你必须有一个非常具体的项目，否则，选择这种工艺是不靠谱的。氧化铝、氧化锆、碳化硼或浸润碳化硅都是可以用于粘合剂喷射的陶瓷，并且它们在太空领域有着广阔的应用前景。

粘合剂喷射的优点和局限性

如前所述，粉末粘结的主要优势之一是它的材料兼容性。不过，一切都是相对的：例如，尽管激光增材技术的应用很广泛，但可用于这一技术的金属材料范围却很有限。但是，粘结剂喷射能够根据所需的应用在粉末/粘合剂上进行组合，这一方向是非常有趣的。

这也是一项允许生产大型部件的技术，当然，这取决于机器的能力。事实上，粘合剂喷射是在室温下进行的，这消除了热变形（翘曲）的风险。因此，用户将能够想象更大和更复杂的零件。Lino3D的Lefteris Havouzis补充说："与其他的金属3D打印技术相比，粘结剂喷射技术设计的自由度要更大，可以实现更复杂的生产组合，减少制作时间。在同一次打印中，我们可以打印几十个不同的批次，而不需要任何改变。"

除了零件的数量之外，还可以提到工艺的相对速度和简单性。Andreas Müller评论说："粘结剂喷射技术在增材制造方法中特别以其高容积率输出而闻名。在增材制造技术中，它也是与传统印刷最相似的，方法简单，速度快。粘合剂的功能就像墨水一样，它在粉末层上移动，就像在纸上打印一样，形成最终产品。相比之下，许多其他形式的3D打印是用一个点--通常是激光或喷嘴--将材料挤压、熔化或焊接在一起来制造零件。这种工艺需要更多的材料和时间，以单点逐层拉出每个零件。" 相比之下，粘结剂喷射机可以一次沉积许多粘结剂液滴，减少制造时间，提高生产率。然而，请注意，后处理步骤会延长这个过程。