Introducción
Chorro de aglomerante tiene múltiples capacidades en la producción diversa de piezas metálicas funcionales, prototipos a todo color, figurillas y fundición de arena de gran tamaño. Presentaremos la mecánica, las características y el beneficio clave de Binder Jetting.
Proceso de inyección de aglomerante
Binder Jetting crea piezas con adhesivo capa por capa mediante artículos en polvo. La recubridora extenderá una fina capa de polvo sobre el lecho de la plataforma, luego los cabezales de impresión depositarán los agentes adhesivos de forma selectiva sobre el polvo y los unirán para formar una capa. En prototipos a todo color, los agentes de color se inyectan en polvo en este paso. La plataforma de construcción se moverá hacia abajo en una capa gruesa y repetirá este proceso hasta que se complete la parte final.
Binder Jetting aplica diferentes materiales dependiendo de las aplicaciones, desde metal hasta yeso o PMMA. Para satisfacer los requisitos de prototipos a todo color y funciones de alta temperatura.
Diseño de inyección de aglomerante
Binder Jetting proporciona una gran libertad de diseño, todos los procesos de fabricación se realizan a baja temperatura. Por lo tanto, no hay errores relacionados con los efectos térmicos. Además, hay sin estructuras de apoyo, las piezas están completamente encapsuladas y soportadas por partículas de polvo circundantes.
Después del proceso de impresión, las piezas son frágiles en estado verde, el proceso posterior como la sinterización o la infiltración crearán las piezas finales. Esto agregará restricciones en el diseño, como rasgos finos en estado verde durante la manipulación.
Funciones de impresión
| Rasgo | Valor mínimo recomendado |
| espesor de pared | Recomendamos que el grosor mínimo de la pared sea de 2,0 mm. Esto reducirá los daños en el proceso de extracción y manipulación. |
| Paredes sin apoyo | Las paredes sin soporte tienen un mayor riesgo de daño durante la manipulación, este espesor de pared debe ser superior a 3,0 mm. |
| Detalles en relieve y grabados. | Los detalles en relieve y grabados deben estar al menos 0,5 mm por debajo o por encima de la superficie para que sean visibles. |
| Bordes sin soporte | Los bordes sin soporte deben tener menos de 2,0 mm para evitar que se rompan en estado verde. |
| Filetes | Todos los filetes deben tener al menos 1,0 mm de radio, este diseño debe usarse en cualquier borde posible. Para evitar daños en estado verde. |
| Tamaño del agujero | El diámetro mínimo debe ser superior a 1,5 mm. |
| Agujeros de escape | Para secciones huecas, el diámetro de los orificios de escape debe ser de al menos 5,0 mm, el número de orificios de escape debe ser de al menos 2. |
| Tamaño de característica | Aunque este proceso puede producir detalles muy finos, las partes quebradizas en estado verde son un gran problema. Recomendamos que el tamaño mínimo de las características sea de 2,0 mm. |
estado verde
En Binder Jetting, las partes en estado verde son frágiles. Debido a que se componen de partículas de arena o polvo. Es difícil aplicar el procesamiento posterior una vez que las piezas son demasiado frágiles, los diseñadores deben seguir la línea del gremio para garantizar que las piezas sean lo suficientemente fuertes en el manejo y el procesamiento posterior.
Si las características o los detalles son demasiado frágiles, debemos agregar estructuras de refuerzo adicionales para mejorar la rigidez de las piezas, en lugar de eliminarlas después de la infiltración o la sinterización. Sin embargo, agregará costo y tiempo.
Infiltración y Sinterización
Binder Jetting aplica procesos secundarios como infiltración o sinterización para producir piezas metálicas funcionales. Las piezas de arenisca a todo color también se pueden mejorar mediante infiltración para aumentar las propiedades mecánicas.
Infiltración: Después de Binder Jetting, las partes verdes se colocan en hornos, el aglutinante se quemará, en este proceso, las partes son aproximadamente 60% porosas. Luego infiltre el bronce en los vacíos por acción capilar, finalmente obtenga una baja porosidad con buena resistencia.
Sinterización: Después de Binder Jetting, las partes verdes se colocan en hornos de alta temperatura, el aglutinante se quema y las partículas de metal se sinterizan juntas, finalmente se obtiene una baja porosidad de 3%.
La infiltración y sinterización en metal Binder Jetting dará lugar a contracción y reducción dimensional, el efecto de sinterización es más prominente. La contracción depende en gran medida de las geometrías de las piezas, la contracción no uniforme es un problema, esto debe tenerse en cuenta en la etapa de diseño.
Las piezas inyectadas con aglutinante después de la infiltración o la sinterización alcanzarán una densidad de 90% y 97%, todavía hay algo de porosidad interna. Esto significa que sus propiedades mecánicas son inferiores a las del material a granel u otras tecnologías de impresión 3D como DMLS.
Impresión a todo color
Binder Jetting puede imprimir piezas a todo color inyectando tinta y agente aglutinante sobre el yeso o el polvo de PMMA. Después de la impresión, las piezas deben recubrirse con superpegamento para mejorar la resistencia de la pieza y la vitalidad del color. La segunda capa de epoxi se agregará para mejorar aún más la resistencia y la apariencia del color. Con estos pasos adicionales, las piezas también son muy frágiles y no son adecuadas para piezas funcionales.
Materiales de inyección de aglomerante
Resumimos los materiales de uso común con sus características.
| Material | Descripción | Características |
| Arenisca a todo color | Prototipos y modelos conceptuales realistas, de alta definición y a todo color | Modelos no funcionales a todo colorMuy frágiles |
| Arena de sílice | Moldes y machos de fundición industrial | Muy alta resistencia térmicaExcelente para aplicaciones de fundición en arena |
| Acero inoxidable (bronce infiltrado) | Bajo límite elástico para un fácil mecanizado y pulido | Buenas propiedades mecánicasMecanizable10% porosidad interna |
| Acero inoxidable (sinterizado) | Alta resistencia a la tracción y resistencia a la temperatura, alta resistencia a la corrosión | Buenas propiedades mecánicas Alta resistencia a la corrosión Porosidad interna 3% |
| Aleación de Inconel (sinterizado) | Superaleación de níquel-cromo con excelentes propiedades mecánicas | Excelentes propiedades mecánicasBuena resistencia a la temperaturaAlta resistencia química |
| Carburo de tungsteno (sinterizado) | Para herramientas de corte de carburo abrasivas de alta resistencia al desgaste | Dureza muy alta |
Postprocesamiento
Debido a la naturaleza de Binder Jetting, hay un número limitado de métodos de procesamiento posterior.
Las piezas de Metal Binder Jetting después de la infiltración y la sinterización tienen 3 procesos posteriores normales, lijado, pulido y mecanizado, para mejorar la apariencia de las piezas y la precisión dimensional. También se pueden aplicar otros acabados metálicos comunes a estas piezas.
Los núcleos y moldes de fundición en arena requieren un procesamiento posterior térmico para mejorar la resistencia.
Los modelos a todo color necesitan inmersión o recubrimiento general para mejorar las propiedades mecánicas.
La laca transparente también se puede recubrir para mejorar la resistencia al desgaste y obtener superficies lisas.