噴墨砂型3D打印技術(shù)（鑄造業(yè)人士要注意）

近日,，有一個噴墨領(lǐng)域的3D打印技術(shù)人員inker,，向南極熊投了一篇稿件,，深刻地揭示了利用噴墨來實現(xiàn)砂型3D打印技術(shù)的要點,。值得一讀。

中國鑄造一直面臨大而不強的現(xiàn)狀,，關(guān)鍵高精密鑄件主要依靠進口,。加快砂型3D打印技術(shù)的推廣與應(yīng)用有利于推進中國由鑄造大國向鑄造強國邁進！
為加速中國砂型3D打印技術(shù)研發(fā),，科技部2016,、2017、2018年年度增材制造重點專項分別批準了“大尺寸鑄造砂型高效增材制造裝備與工藝研究”,、“高效寬幅微滴噴射陣列打印頭的研發(fā)”,、“砂型3D打印支撐的智能鑄造產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用示范”三個項目，從核心器件--噴頭,、核心裝備與應(yīng)用示范三個方面進行布局來支持中國砂型3D打印技術(shù)發(fā)展,，推進鑄造業(yè)轉(zhuǎn)型升級,。

砂型3D打印在鑄造工業(yè)的運用對傳統(tǒng)制造業(yè)而言,，影響巨大。這一優(yōu)質(zhì)高效的模式在國內(nèi)的發(fā)展卻是緩慢的,，究其原因,，是由于砂型3D打印設(shè)備的核心技術(shù)一直由國外企業(yè)壟斷,，導(dǎo)致打印設(shè)備價格高昂，隨之而來的是3D打印居高不下的成本,。

為了打破國內(nèi)砂型3D打印設(shè)備的成本桎梏,，廣州愛司凱公司，攻克了工業(yè)噴頭技術(shù)難題,，研發(fā)出中國首臺采用自主噴頭的砂型3D打印機——愛司凱風暴S800,，成功打破了國外壟斷。

噴墨3D打印的分類：
噴墨砂型3D打印機一般采用的噴頭為常規(guī)的壓電噴頭或者熱發(fā)泡噴頭（2D噴繪機噴頭）或特殊改造過的噴墨打印頭,，屬于采用噴墨打印頭進行3D打印的技術(shù)之一�,，F(xiàn)階段采用噴墨打印頭進行3D打印的技術(shù)分為兩大類：

噴墨直接成型技術(shù)與粉末粘接成型技術(shù)

噴墨砂型3D打印技術(shù)的由來：

噴墨砂型3D打印技術(shù)采用的是3DP技術(shù)，該技術(shù)是由美國麻省理工大學(xué)的伊曼紐爾教授等人發(fā)明,，1989年提交專利申請,，1993年被授權(quán)專利。1995年,，Zorporation公司獲得麻省理工大學(xué)的許可,，利用該技術(shù)生產(chǎn)3D打印機，后來Zorporation公司又被3D Systems公司收購,。原Zorporation公司成員后來又做了液態(tài)金屬3D打印機XJET,。據(jù)悉Zorporation公司成員部分來自于惠普公司，而惠普公司近年也開始大力布局粉末粘接3D打印技術(shù),。

3DP技術(shù)工作原理

噴墨砂型3D打印技術(shù)的優(yōu)勢：

由于采用3DP技術(shù),，噴墨砂型3D打印機制作砂型的速度大約為激光燒結(jié)覆膜砂速度的10倍，大大提高了砂型3D打印的生產(chǎn)效率,，并能夠進行中小批量生產(chǎn),。

在航空航天、汽車業(yè),、國防軍工核電等行業(yè),，該技術(shù)適合樣件的研發(fā)制造以及中小批量鑄件的生產(chǎn)，省去了漫長的開模時間與高昂的開模費用,。同時該技術(shù)無視鑄件形狀,，使得設(shè)計人員可以完全按照最優(yōu)的方案設(shè)計鑄件，不再受限于機械加工要求,。

噴墨砂型3D打印的難點：

目前從事噴墨3D砂型打印技術(shù)研發(fā)的企業(yè)越來越多,，每年都會涌現(xiàn)出幾家新企業(yè)。目前國內(nèi)該技術(shù)還處于起步階段,，從事該技術(shù)的3D打印企業(yè)主要面臨以下問題：

①3D打印技術(shù)研發(fā)人員對噴墨技術(shù)不夠了解,，噴墨打印技術(shù)研發(fā)人員對3D打印技術(shù)不了解；

②膠黏劑研發(fā)人員對墨水不夠了解,，墨水研發(fā)人員對膠黏劑不夠了解,；

③噴頭技術(shù)依賴國外進口,，價格昂貴，不能獲得最優(yōu)的驅(qū)動參數(shù)與及時的技術(shù)支持,，企業(yè)開發(fā)周期漫長試錯成本高昂,；

④材料研發(fā)跟不上，找不到與噴頭匹配性很好的材料,，導(dǎo)致噴頭經(jīng)常堵塞,；

⑤鑄造行業(yè)后處理工藝復(fù)雜，砂型運輸包裝困難,。

結(jié)束語：

噴墨砂型3D打印涉及多個學(xué)科,，需要跨專業(yè)人才。此技術(shù)的重點在噴墨打印頭,，只有從原理上了解噴墨打印頭,，才能用好噴墨打印頭。希望開設(shè)傳統(tǒng)噴墨打印類專業(yè)的學(xué)校能積極拓展噴墨3D打印技術(shù),，解決噴墨3D打印技術(shù)人才短缺問題,。

噴墨砂型3D打印涉及多個學(xué)科,，需要跨專業(yè)人才