隆源成型粘接剂喷射金属3D打印助力中国3D打印2.0

3D打印技术经过近40年的发展，已成为当下先进制造的有力工具，发展潜力巨大。据Wholers数据统计，2021年全球3D打印市场规模达152.44亿美元，年均复合增长率20.4%。据中国增材制造产业联盟数据统计，2021年中国3D打印的企业营收达265亿元，年平均增长率为30%，高于全球平均增长率，显示了世界第一制造大国对制造新技术的重视与成就。

可以看到，3D打印的市场增长率挺高，整个行业规模呈逐年增长之势，但相较其他行业而言，3D打印仍是一个小行业。究其原因，主要还是受制于3D打印的打印效率和材料成本。例如基于“点扫描”的激光粉末床熔融金属3D打印技术，其在航空航天、汽车、军工、模具、医疗等领域小批量精密金属件制造中有不少应用，也相比传统制造技术更具优势，但对于大多数工业用户而言，3D打印要得到更大规模的产业化应用，就亟需解决“又慢又贵”的问题。

粘结剂喷射（Binder Jetting/3DP，下文简称BJ）是一种高效率、低成本的“线扫描”3D打印技术，早在1993年就诞生于美国麻省理工学院，由于工艺门槛更高、产业链更长，BJ技术发展进程明显滞后于基于“点扫描”的激光3D打印技术，但凭借效率和成本优势，BJ技术后劲十足。近几年，随着BJ领域取得一系列技术突破，特别是BJ金属的开发成功，再度受到业界广泛关注，被称为“Additive 2.0”技术。据SmarTech报告预测，到2030年，粘结剂喷射3D打印等间接金属打印技术将实现540亿美元（约3500亿人民币）的产值。

国际上，Desktop Metal、HP、Digital Metal等公司在近5年间先后完成BJ金属技术的技术开发，实现了一定程度的产业化应用。国内BJ技术起步较晚，但作为制造业大国，我国对BJ技术的市场需求更为迫切，特别是来自MIM（金属注射成型）行业对快速试制和中小批量生产的需求。在此背景下，国内BJ技术迅速发展。据了解，国内已有几家企业把BJ列为在研项目，其中，北京隆源自动成型系统有限公司（三帝科技旗下企业，以下简称“隆源成型”）已有设备投放市场。

隆源成型公司是国内3D打印技术领先企业，于2018-2020年间完成BJ金属技术开发并推出了AFS-J120、AFS-J380设备。设备搭建集成了小粒径（5~15μm）低流动性粉末精准供料系统、新型铺粉辊压系统和高精度喷墨打印系统（1200dpi），可实现±0.1mm的打印精度、＞3600cc/h的打印速度及＞55%的绿坯致密度，相关技术指标达到国际先进水平。

图：隆源成型粘结剂喷射（BJ）金属打印设备AFS-J120、AFS-J380

在设备基础上，隆源成型公司成功开发了一系列BJ专用粘结剂配方，适用于铁基合金、轻金属合金、有机玻璃、陶瓷等20余种基体材料。团队对粘结剂理化特性、粘结剂与粉末的相互作用进行了系统性研究与分析，其中水基粘结剂具绿色环保、烧结低碳氧残留等特性，应用效果好。脱脂烧结工艺是完成BJ金属制造的必备后段工艺，隆源成型相关BJ金属材料的脱脂烧结态性能均已达到MIM行业国际材料标准，已具备产业化应用条件。

粘结剂喷射金属3D打印技术因其打印效率高、材料成本低、设备性价比高、无需额外支撑、适于批量化等特点，被认为是金属3D打印实现大规模生产的绝佳途径之一。而隆源成型在该领域的布局，也是其立足于3D打印核心技术，打造“平台+生态”发展理念的践行。