Nach fast 40 Jahren der Entwicklung ist die 3D-Drucktechnologie heute ein leistungsfähiges Werkzeug für die fortschrittliche Fertigung mit einem enormen Entwicklungspotenzial geworden. Laut Wholers Datenstatistiken wird der weltweite 3D-Druckmarkt im Jahr 2021 ein Volumen von 15,244 Mrd. $ erreichen, mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 20,4%. Laut den Daten der China Additive Manufacturing Industry Alliance erreichen die chinesischen 3D-Druckunternehmen im Jahr 2021 einen Umsatz von 26,5 Mrd. Yuan, mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 30%, was höher ist als die durchschnittliche Wachstumsrate weltweit und zeigt, dass das Land die erste Produktionsstätte der Welt ist. Die Aufmerksamkeit und Leistung des großen Landes für die neue Fertigungstechnologie.
Es zeigt sich, dass die Wachstumsrate des 3D-Drucks recht hoch ist, die gesamte Branche wächst von Jahr zu Jahr, aber im Vergleich zu anderen Branchen ist der 3D-Druck immer noch eine kleine Branche. Der Grund dafür ist, dass die Haupteinschränkungen für die Druckeffizienz des 3D-Drucks und die Materialkosten sind. Zum Beispiel, basierend auf "Punkt-Scanning" Laser-Pulver-Bett geschmolzenem Metall 3D-Druck-Technologie, seine Luft-und Raumfahrt-, Automobil-, Militär-, Formen, medizinische und andere Bereiche der kleinen Mengen von Präzisions-Metallteile Fertigung hat viele Anwendungen, sondern auch im Vergleich zu traditionellen Fertigungstechnologie hat mehr Vorteile, aber für die meisten industriellen Anwender, 3D-Druck, um einen größeren Maßstab industrialisiert Anwendung zu erreichen, ist es dringend notwendig, das Problem "langsam und teuer" zu lösen.
Binder Jetting (Binder Jetting/3DP, im Folgenden als BJ bezeichnet) ist eine hocheffiziente, kostengünstige "Line Scanning" 3D-Drucktechnologie, die bereits 1993 in den Vereinigten Staaten am Massachusetts Institute of Technology geboren wurde. Aufgrund der höheren Schwelle des Prozesses ist die Industriekette viel länger, der Entwicklungsprozess der BJ-Technologie liegt hinter der "Point Scanning" Laser 3D-Drucktechnologie zurück. Die "Point-Scanning"-Laser-3D-Drucktechnologie hat zwar Effizienz- und Kostenvorteile, aber die BJ-Technologie steckt voller Energie. In den letzten Jahren, mit einer Reihe von technologischen Durchbrüchen im Bereich der BJ, vor allem die erfolgreiche Entwicklung von BJ Metall, wieder weit verbreitete Aufmerksamkeit in der Branche, bekannt als "Additive 2.0" Technologie. Einem Bericht von SmarTech zufolge werden indirekte Metalldrucktechnologien wie der Binderjet-3D-Druck bis 2030 einen Produktionswert von 54 Milliarden US-Dollar (etwa 350 Milliarden RMB) erreichen.
Auf internationaler Ebene haben Desktop Metal, HP, Digital Metal und andere Unternehmen in den letzten fünf Jahren die technische Entwicklung der BJ-Metalltechnologie abgeschlossen und einen gewissen Grad an Industrialisierung und Anwendung erreicht. Die inländische BJ-Technologie wurde erst später eingeführt, aber als Produktionsland ist die Marktnachfrage nach der BJ-Technologie in China dringender, insbesondere in der MIM-Industrie (Metal Injection Moulding) für das Rapid Prototyping und die Produktion kleiner und mittlerer Serien. In diesem Zusammenhang ist die schnelle Entwicklung der inländischen BJ-Technologie zu sehen. Es gibt mehrere inländische Unternehmen, die sich mit BJ als Forschungsprojekt befassen, von denen Beijing Longyuan Automatic Forming System Co., Ltd. (Tochterunternehmen von SANDI, im Folgenden als "Longyuan Forming" bezeichnet) das Gerät auf dem Markt ist.
Longyuan Moulding, ein führendes Unternehmen für 3D-Drucktechnologie in China, hat die Entwicklung der BJ-Metalltechnologie abgeschlossen und im Zeitraum 2018-2020 die Geräte AFS-J120 und AFS-J380 auf den Markt gebracht. Die Geräte verfügen über ein integriertes System zur präzisen Zuführung von Pulver mit geringer Partikelgröße (5~15μm), ein neues Drucksystem für die Pulververteilungswalze und ein hochpräzises Tintenstrahldrucksystem (1200dpi), das eine Druckpräzision von ±0,1mm, eine Druckgeschwindigkeit von >3600cc/h und eine Dichte von >55% Grünling erreichen kann, und die entsprechenden technischen Indizes haben das internationale Spitzenniveau erreicht.
Auf der Grundlage der Ausrüstung hat Longyuan Forming erfolgreich eine Reihe von BJ-spezifischen Bindemittelformulierungen entwickelt, die für mehr als 20 Arten von Matrixmaterialien geeignet sind, wie z.B. Eisenbasislegierungen, Leichtmetalllegierungen, organisches Glas, Keramik und so weiter. Das Team hat die physikalischen und chemischen Eigenschaften des Bindemittels und die Wechselwirkung zwischen dem Bindemittel und dem Pulver systematisch erforscht und analysiert. Das wasserbasierte Bindemittel hat die Eigenschaften des grünen Umweltschutzes, geringe Kohlenstoff- und Sauerstoffrückstände beim Sintern und wird mit guter Wirkung eingesetzt. Der Entfettungs- und Sinterungsprozess ist ein notwendiger Back-End-Prozess, um die Herstellung von BJ-Metallen abzuschließen. Die Entfettungs- und Sinterungseigenschaften der relevanten BJ-Metallmaterialien von Longyuan Forming haben die internationalen Materialstandards der MIM-Industrie erreicht, und die Voraussetzungen für eine industrielle Anwendung sind bereits gegeben.
Die Binderjet-Metall-3D-Drucktechnologie gilt aufgrund ihrer hohen Druckeffizienz, der niedrigen Materialkosten, der kostengünstigen Ausrüstung, des fehlenden zusätzlichen Supports und der Eignung für die Serienproduktion usw. als eine der besten Möglichkeiten, die Massenproduktion von Metall-3D-Druck zu realisieren. Das Layout von Longyuan Forming in diesem Bereich ist auch die Umsetzung seines Entwicklungskonzepts "Plattform + Ökologie" auf der Grundlage der Kerntechnologie des 3D-Drucks. Das Layout von Longyuan Moulding in diesem Bereich basiert ebenfalls auf der Kerntechnologie des 3D-Drucks, um ein "Plattform + Ökologie"-Entwicklungskonzept für die Praxis zu schaffen.
