總結(jié)：國外5大材料噴射3D打印系統(tǒng)

材料噴射是當(dāng)前眾多3D打印技術(shù)中的一大主流技術(shù)，所使用的材料噴射3D打印頭與紙質(zhì)噴墨打印機(jī)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(gòu)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(jié)合鋪粉的技術(shù)（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(dá)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(gòu)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(qiáng)度或彈性。

Stratasys旗下的J8系列產(chǎn)品就是基于PolyJet技術(shù),，目前已經(jīng)實(shí)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(shù),，其成型原理類似3DP技術(shù),，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(jié)劑噴射始于1993年的麻省理工學(xué)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(shù)，3DSystems在數(shù)年后收購了ZCorp,，并推出了ProJet 660等一系列設(shè)備,，在全彩色3D打印領(lǐng)域占有一席之地。

△ 3D Systems之前推出的粘結(jié)劑噴射設(shè)備 Projet 660

此外,，ExOne也是這項(xiàng)技術(shù)的主要廠商之一,，但ExOne的設(shè)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(jié)劑,。呋喃粘合劑通常用于砂型鑄造應(yīng)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(shù)進(jìn)行砂模鑄造的過程：

粘結(jié)劑噴射

加熱固化

打印成型

鑄造成型

在某些情況下,，粘結(jié)劑是有色的，從而可以構(gòu)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(jī)。

△HP彩色3D打印機(jī)：Jet Fusion 300/500

惠普MJF技術(shù)的原理

△理鋪粉模塊


△熱噴頭模塊


△鋪設(shè)粉末


△噴射“助熔劑”(黑色)和“精細(xì)劑”(偏透明)


△最后加熱,，讓粉末融化凝結(jié)

3月18日 14:00 – 15:00,，“讓彩色開啟教育新紀(jì)元——彩色3D打印在學(xué)校教育，藝術(shù)與機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分享”直播分享

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△掃碼進(jìn)入

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(jī)基于其專利的NPJ 3D打印技術(shù),，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(shù)中,，陶瓷和金屬顆粒在液體中被噴射出來，當(dāng)它沉積到構(gòu)建平臺上時(shí),，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(xì)節(jié),，表面光潔度和準(zhǔn)確性,。

△XJet Carmel 1400 M噴射金屬3D打印機(jī)

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(xué)粘合劑和化學(xué)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(dāng)然,，國內(nèi)也有一批廠商在從事噴射技術(shù)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。