Introduction
Jet de liant a de multiples capacités dans la production diversifiée de pièces métalliques fonctionnelles, prototypes en couleur, figurines et grand moulage au sable. Nous présenterons les mécanismes, les caractéristiques et les principaux avantages du jet de liant.
Processus de jet de liant
Binder Jetting crée des pièces avec de l'adhésif couche par couche par des articles en poudre. Le recoater étalera une fine couche de poudre sur le lit de la plate-forme, puis les têtes d'impression déposeront des agents adhésifs sélectivement sur la poudre, les lient ensemble pour former une couche. Dans les prototypes en couleur, les agents de couleur sont projetés sur la poudre lors de cette étape. La plate-forme de construction descendra en une couche épaisse et répétera ce processus jusqu'à ce que la dernière partie soit terminée.
Le jet de liant applique différents matériaux en fonction des applications, du métal au plâtre ou au PMMA. Afin de satisfaire les prototypes en couleur et les exigences de fonctions à haute température.
Conception de projection de liant
Le jet de liant offre une grande liberté de conception, tous les processus de fabrication sont à basse température. Il n'y a donc pas d'erreurs liées aux effets thermiques. De plus, il y a pas de structures de soutien, les pièces sont entièrement encapsulées et supportées par les particules de poudre environnantes.
Après le processus d'impression, les pièces sont fragiles à l'état vert, un post-traitement comme le frittage ou l'infiltration créera les pièces finales. Cela ajoutera contraintes de conception, sous forme de traits fins à l'état vert lors de la manipulation.
Fonctions d'impression
| Caractéristique | Valeur minimale recommandée |
| épaisseur du mur | Nous recommandons une épaisseur de paroi minimale de 2,0 mm. Cela réduira les dommages lors du processus de retrait et de manipulation. |
| Murs non soutenus | Les murs non supportés présentent un risque plus élevé de dommages lors de la manipulation, cette épaisseur de paroi doit être supérieure à 3,0 mm. |
| Détails en relief et gravés | Les détails en relief et gravés doivent être au moins à 0,5 mm au-dessous ou au-dessus de la surface pour des exigences visibles. |
| Bords non pris en charge | Les bords non supportés doivent être inférieurs à 2,0 mm, afin d'éviter la rupture à l'état vert. |
| Filets | Tous les congés doivent avoir un rayon d'au moins 1,0 mm, cette conception doit être utilisée dans tous les bords possibles. Afin d'éviter d'endommager à l'état vert. |
| Taille du trou | Le diamètre minimum doit être supérieur à 1,5 mm. |
| Trous d'évasion | Pour les profilés creux, le diamètre des trous d'échappement doit être d'au moins 5,0 mm, le nombre de trous d'échappement doit être d'au moins 2. |
| Taille de la fonctionnalité | Bien que ce processus puisse produire des détails très fins, les parties fragiles à l'état vert sont un gros problème. Nous recommandons que la taille minimale des fonctions soit de 2,0 mm. |
État vert
Dans Binder Jetting, les pièces à l'état vert sont fragiles. En raison de ce qu'ils sont composés de particules de sable ou de poudre. Il est difficile d'appliquer le post-traitement une fois que les pièces sont trop fragiles, les concepteurs doivent suivre la ligne de guilde pour s'assurer que les pièces sont suffisamment solides lors de la manipulation et du post-traitement.
Si les éléments ou les détails sont trop fragiles, il convient d'ajouter des structures de contreventement supplémentaires pour améliorer la rigidité des pièces, puis de les supprimer après infiltration ou frittage. Cependant, cela ajoutera des coûts et du temps.
Infiltration et Frittage
Le jet de liant applique des processus secondaires comme l'infiltration ou le frittage pour produire des pièces métalliques fonctionnelles. Les pièces en grès polychrome peuvent également être améliorées par infiltration pour augmenter les propriétés mécaniques.
Infiltration: Après Binder Jetting, les pièces vertes sont placées dans des fours, le liant sera brûlé, dans ce processus, les pièces sont environ poreuses 60%. Puis infiltrez le bronze dans les vides par capillarité, obtenez enfin une faible porosité avec une bonne résistance.
Frittage: Après Binder Jetting, les pièces vertes sont placées dans des fours à haute température, le liant est brûlé et les particules métalliques sont frittées ensemble, obtenant enfin une faible porosité de 3%.
L'infiltration et le frittage dans le jet de liant métallique donneront lieu à un retrait et à une réduction dimensionnelle, l'effet de frittage est plus important. Le retrait dépend fortement des géométries des pièces, le retrait non uniforme est un problème, cela doit être pris en compte lors de la phase de conception.
Les pièces de projection de liant après infiltration ou frittage atteindront une densité de 90% et 97%, il reste encore une certaine porosité interne. Cela signifie que leurs propriétés mécaniques sont inférieures à celles des matériaux en vrac ou d'autres technologies d'impression 3D comme le DMLS.
Impression en couleur
Binder Jetting peut imprimer des pièces en couleur en projetant de l'encre et un liant sur le plâtre ou la poudre de PMMA. Après l'impression, les pièces doivent être enduites de super colle pour améliorer la résistance des pièces et améliorer l'éclat des couleurs. La deuxième couche d'époxy sera ajoutée pour améliorer encore la résistance et l'apparence de la couleur. Avec ces étapes supplémentaires, les pièces sont également très fragiles et ne conviennent pas aux pièces fonctionnelles.
Matériaux de projection de liant
Nous résumons les matériaux couramment utilisés avec leurs caractéristiques.
| Matériel | La description | Les caractéristiques |
| Grès polychrome | Modèles conceptuels et prototypes réalistes, haute définition et en couleur | Modèles polychromes non fonctionnelsTrès cassant |
| Sable de silice | Moules et noyaux de fonderie industriels | Très haute résistance thermiqueExcellent pour les applications de moulage au sable |
| Acier inoxydable (bronze infiltré) | Faible limite d'élasticité pour un usinage et un polissage faciles | Bonnes propriétés mécaniques Usinable Porosité interne 10% |
| Acier inoxydable (fritté) | Haute résistance à la traction et à la température, haute résistance à la corrosion | Bonnes propriétés mécaniques Résistance élevée à la corrosion Porosité interne 3% |
| Alliage Inconel (fritté) | Alliage nickel-chrome avec d'excellentes propriétés mécaniques | Excellentes propriétés mécaniquesBonne résistance à la températureHaute résistance chimique |
| Carbure de tungstène (fritté) | Pour les outils de coupe en carbure abrasifs à haute résistance à l'usure | Très haute dureté |
Post-traitement
En raison de la nature du jet de liant, il existe un nombre limité de méthodes de post-traitement.
Les pièces de Metal Binder Jetting après infiltration et frittage ont 3 post-processus normaux, ponçage, polissage et usinage, afin d'améliorer l'apparence des pièces et la précision dimensionnelle. D'autres finitions métalliques courantes peuvent également être appliquées à ces pièces.
Les noyaux et les moules de moulage au sable nécessitent un post-traitement thermique pour améliorer la résistance.
Les modèles en couleur nécessitent un trempage ou un revêtement général pour améliorer les propriétés mécaniques.
La laque transparente peut également être enduite pour améliorer la résistance à l'usure et obtenir des surfaces lisses.