Что такое Binder Jetting
Binder Jetting — это профессиональный процесс аддитивного производства, в котором связующие материалы избирательно наносятся на слой порошка, чтобы соединить эти области порошка вместе и одновременно сформировать твердый слой. Порошковые материалы, обычно используемые в Binder Jetting, представляют собой металл и керамику. Binder Jetting применяется в различных областях, в том числе полноцветные прототипы, недорогие металлические детали. Нам необходимо понять основную механику этого процесса, его ключевые преимущества и ограничения, чтобы в полной мере использовать его возможности.
Как работает струйная очистка связующего
Процесс производства Binder Jetting:
- Тонкий слой порошка будет распределен на рабочей платформе.
- Сопла струйной печати будут проходить мимо и наносить связующее вещество на выбранную область, чтобы связать частицы порошка вместе. Размер капли составляет почти 80 микрон. При полноцветной печати Binder Jetting на этом этапе также следует наносить цветные чернила.
- Как только слой затвердеет, платформа сборки переместится вниз на высоту слоя. Затем на поверхность будет нанесен новый слой порошка. Повторяйте этот шаг, пока вся часть не будет закончена.
- После завершения напечатанные детали оставляют отверждаться и набирать прочность в порошке. После этого детали будут извлечены из контейнера для порошка и очищены воздухом под давлением.
Постобработка необходима для разных материалов. Детали Metal Binder Jetting необходимо спекать, подвергать термической обработке или пропитывать металлом с низкой температурой плавления. Полноцветные прототипы пропитаны акрилом для улучшения внешнего вида цвета. После печати эти детали находятся в зеленом состоянии с плохими механическими свойствами и высокой пористостью.
Характеристики струйной обработки связующего
Параметры печатной машины
В Binder Jetting большинство параметров печати задаются производителями оборудования. Типичная высота слоя металлических деталей составляет 50 микрон, для полноцветных моделей — 100 микрон. Поскольку Binder Jetting работает при комнатной температуре, термический эффект искажений размеров, таких как коробление или скручивание, отсутствует. Binder Jetting может производить продукцию самого большого размера. по сравнению с другими технологиями, он также может производить несколько деталей одновременно. Из-за ограничений постобработки мы рекомендуем максимальный размер менее 50 мм.
Кроме того, Binder Jetting может работать без опорная структура, окружающий порошок обеспечит необходимую поддержку, аналогичную СЛС. Это может способствовать свободе создания металлических конструкций с небольшими геометрическими ограничениями. Точность размеров может быть достигнута на этапе постобработки.
В процессе Binder Jetting детали не прикрепляются к сборочной платформе. Таким образом, можно использовать всю производственную площадь, она больше подходит для производства малых и средних объемов. Нам следует рассмотреть способ заполнения всего объема сборки, чтобы воспользоваться всеми его возможностями.
Полноцветное связующее струйное
Binder Jetting широко применяется для полноцветных 3D-деталей из-за своей низкой стоимости. Полноцветные детали всегда печатаются порошком ПММА: основная печатающая головка сначала подает связующее вещество, а вторичная печатающая головка выбрасывает цветные чернила. Разные цвета чернил можно комбинировать в разные цветовые массивы.
После процесса печати мы также должны покрыть поверхность деталей клеем или пропиткой, чтобы усилить яркость цвета и повысить прочность детали. Затем следует добавить вторичный эпоксидный слой для дальнейшего улучшения прочности и внешнего вида цвета. Полноцветные детали Binder Jetting очень хрупкие, мы рекомендуем, чтобы эти детали не подходили для функционального применения.
Металлическое связующее струйное
Metal Binder Jetting — наиболее экономичный процесс 3D-печати металлом. Кроме того, он может производить детали больших размеров без опорных конструкций, что позволяет изготавливать изделия сложной геометрии. Metal Binder Jetting — наиболее привлекательная технология для производства металла в малых и средних объемах. Из-за механических свойств деталей Binder Jetting эти детали не подходят для высокопроизводительных применений. Однако по свойствам их материала они не уступают металлическим деталям, изготовленным литьем под давлением.
Инфильтрация и спекание
Как и в случае с Metal Binder Jetting, напечатанные детали состоят из металлических частиц и полимерных материалов. Эти детали должны быть подвергнуты постобработке, чтобы получить хорошие механические свойства после печати. Этот процесс постобработки включает пропитку и спекание.
Проникновение: Поместить напечатанные детали в печь, выжечь связующие материалы. Затем бронзу используют для проникновения в пустоты капиллярным действием, чтобы получить детали с низкой пористостью и хорошей прочностью.
Спекание: Поместите напечатанные детали в высокотемпературную печь, выжгите связующие материалы и спекайте металлические частицы для соединения друг с другом, чтобы получить детали с очень низкой пористостью.
Характеристики струйной обработки металлического связующего
Точность и толерантность трудно предсказать, что обычно зависит от модели и геометрии. Размеры деталей компенсируются программной усадкой, однако неравномерная усадка является проблемой. Постобработка также приведет к неточностям. Деформация произойдет, когда детали нагреются до высокой температуры и находятся в мягком состоянии. Более того, коробление произойдет, если расстояние между пластиной и поверхностью детали значительно увеличится в результате усадки.
Спеченные или пропитанные детали Binder Jetting имеют внутреннюю пористость, что влияет на их окончательные механические свойства. Из-за образования пустот в стойке сильно страдают усталостная прочность, прочность на излом и удлинение. Для применений с критическими механическими характеристиками мы рекомендуем ДМЛС. Однако детали Binder Jetting имеют лучшую шероховатость поверхности, чем DMLS, после постобработки шероховатость поверхности составляет 6 микрон, мы уменьшаем ее до 3 микронов с помощью дробеструйной обработки.
Связующие материалы для струйной обработки
Порошок Binder Jetting имеет ограниченный ассортимент материалов, весь несвязанный порошок перерабатывается.
| Материалы | Преимущество | Недостаток |
| Нержавеющая сталь (инфильтрированная) | Хорошие механические свойства. Поддается механической обработке. | 101ТП3Т внутренняя пористость |
| Нержавеющая сталь (спеченная) | Отличные механические свойства. Высокая коррозионная стойкость. | 31ТП3Т внутренняя пористость |
| Инконель сплав (спеченный) | Отличные механические свойстваОтличная термостойкостьВысокая химическая стойкость | |
| Карбид вольфрама (спеченный) | Высокая твердость |
Преимущества струйной обработки связующего & Ограничения
Преимущества струйной обработки связующего:
- Binder Jetting имеет меньшую стоимость, чем DMLS.
- Binder Jetting позволяет производить крупные детали сложной геометрии.
- Он отлично подходит для производства малых или средних объемов.
Ограничения на струйную очистку связующего:
- Детали Binder Jetting имеют более низкие механические свойства, чем детали DMLS.
- Binder Jetting не может создавать очень мелкие детали, поскольку детали в зеленом состоянии очень хрупкие.
- Компания Binder Jetting имеет ограниченный выбор материалов.