總結：國外5大材料噴射3D打印系統(tǒng)

材料噴射是當前眾多3D打印技術中的一大主流技術,，所使用的材料噴射3D打印頭與紙質噴墨打印機中的打印頭類似,，不同的是,，這些打印頭將材料的液滴沉積到構建平臺上,。
目前,，材料噴射系統(tǒng)可以使用的材料包括光敏樹脂（Stratasys的PolyJet系統(tǒng)）,、金屬（Xjet的系統(tǒng)）,，此外也有結合鋪粉的技術（HP的MJF系統(tǒng)）。

通過材料噴射系統(tǒng)3D打印的零件的尺寸精度可以達到±0.1％,，并且具有非常好的表面光潔度,。材料噴射主要用于原型制造以及制造工具零件。

每個噴射3D打印廠商材料噴射系統(tǒng)略有不同,。通常來講其流程是這樣的：先通過打印頭將材料加熱到特定溫度以獲得最佳粘度,，然后打印頭在構建平臺上移動并將材料滴沉積到所需位置，一個打印頭上一般具有數(shù)百個用于材料沉積的噴嘴,。

紫外線光源是固化沉積材料的常用方法,，噴射系統(tǒng)主要噴射光敏樹脂材料，再通過紫外光來固化樹脂,。通過材料噴射,，用戶可以控制打印的顏色，甚至可以控制某些材料特性,，例如強度或彈性,。

Stratasys旗下的J8系列產(chǎn)品就是基于PolyJet技術，目前已經(jīng)實現(xiàn)了全彩打印,、多材料的打印,。

△Stratasys 的噴射3D打印系統(tǒng)J8系列

PolyJet即聚合物噴射技術，其成型原理類似3DP技術，但噴射的不是粘合劑而是光固化樹脂,，噴射完成后通過紫外光照射固化成型,。

PolyJet成型原理

陣列噴頭工作過程

PolyJet打印過程

粘結劑噴射始于1993年的麻省理工學院，是材料噴射的一種變體,。Z Corporation的公司在1995年收購了該技術,，3DSystems在數(shù)年后收購了ZCorp，并推出了ProJet 660等一系列設備,，在全彩色3D打印領域占有一席之地,。

△ 3D Systems之前推出的粘結劑噴射設備 Projet 660

此外，ExOne也是這項技術的主要廠商之一,，但ExOne的設備主要用于打印砂型和金屬,。噴射系統(tǒng)主要是噴射粘合劑，根據(jù)粉末材料的不同需要選擇不同的粘結劑,。呋喃粘合劑通常用于砂型鑄造應用,，酚醛粘合劑通常用于砂型和型芯，硅酸鹽粘合劑是對砂型和型芯更環(huán)保的粘合劑,，水基粘合劑通常用于金屬粉末,。

△ExOne的X1 160PRO

以下是Exone公司用3DP技術進行砂模鑄造的過程：

粘結劑噴射

加熱固化

打印成型

鑄造成型

在某些情況下，粘結劑是有色的,，從而可以構建出多種顏色的零件,，這就是所謂的ColorJet打印，目前惠普已經(jīng)推出了全彩色的噴射3D打印機,。

△HP彩色3D打印機：Jet Fusion 300/500

惠普MJF技術的原理

△理鋪粉模塊


△熱噴頭模塊


△鋪設粉末


△噴射“助熔劑”(黑色)和“精細劑”(偏透明)


△最后加熱,，讓粉末融化凝結

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以色列的Xjet公司也有其噴射系統(tǒng),，XJet的陶瓷和金屬3D打印機基于其專利的NPJ 3D打印技術，這種增材制造工藝使用液體分散來制造3D打印零件,，這與許多金屬3D打印工藝中所使用的粉末熔融工藝不同,。在NPJ技術中，陶瓷和金屬顆粒在液體中被噴射出來,，當它沉積到構建平臺上時,，液體蒸發(fā)，留下了陶瓷或金屬的熔融層,。所得零件具有很高的細節(jié),，表面光潔度和準確性。

△XJet Carmel 1400 M噴射金屬3D打印機

國外制造材料噴射系統(tǒng)的制造商包括：

3D Systems：提供多種材料和粘合劑噴射系統(tǒng)（從Z Corp購買）,。

ExOne：該公司在其許多增材制造系統(tǒng)中使用粘合劑噴射,。這些材料包括陶瓷,，塑料，沙子和一些金屬,。

HP：使用其噴墨專業(yè)知識將化學粘合劑和化學劑噴射到粉末材料的薄層上,。

Stratasys：PolyJet 3D打印的制造商，起源于Objet公司（現(xiàn)為Stratasys品牌）,。

XJet：NanoParticle Jetting（NPJ），它使用包含建筑納米粒子或支持納米粒子的液體,。主要材料是金屬和陶瓷,。


當然，國內也有一批廠商在從事噴射技術3D打印系統(tǒng)的開發(fā),，比如峰華卓立,、愛司凱、武漢易制,、珠海賽納等,。