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三帝科技BJ粘结剂喷射金属/陶瓷成型技术及应用

发布时间:2023年8月31日

导读:2023年8月29-31日,2023 Formnext+PM South China深圳国际增材制造粉末冶金与先进陶瓷展在深圳国际会展中心举办,三帝科技参会并展示了自主BJ粘结剂喷射金属/陶瓷快速成型方案,公司产品市场副总经理赵浩博士在“BJ粘结剂喷射成型技术论坛”中做了题为《BJ粘结剂喷射金属/陶瓷成型技术的产业化应用》的主题报告,分享了三帝科技在粘结剂配方设计、设备性能提升、脱脂烧结工艺开发、应用开发等方面的进展,通过实际案例和场景,解读了BJ技术的应用难点和市场前景,并就其产业化路径进行了探讨。

BJ粘结剂喷射成型是一种高效率、高精度的“线扫描”3D打印2.0技术,其沿用传统粉末冶金行业的材料体系和烧结工艺,成本低廉,材料标准化程度高,能够实现高效率、高质量、低成本的3D打印,解决3D打印1.0“既慢又贵”的问题,是3D打印走向批量化、产业化的重要技术路径。近年来,随着材料体系的丰富和技术工艺的突破,BJ粘结剂喷射技术已成为增长最快的技术之一。据APO统计,2022年全球粘结剂喷射技术市场销售额达到了1.012亿美元。据SmarTech预测,至2030年,BJ粘结剂喷射技术将实现540亿美元(约3500亿人民币)的产值。

目前,基于粘结剂喷射技术的开发与应用正在形成强劲的发展态势,国内外3D打印各大厂商看好该技术的市场潜力,正在积极探索相关技术工艺的研发及产业化应用。

国内领先的3D打印快速制造设备及服务提供商北京三帝科技股份有限公司在多年3D打印1.0设备及应用的基础上,掌握了3D打印2.0核心设备、材料和工艺技术,形成了3D打印绿色快速铸造和粉末冶金成型的竞争能力。目前已在BJ设备研发、粘结剂配方工艺设计、脱脂烧结工艺开发、应用开发等方面取得了突破和进展。完成了隆源成型研发型R系列、生产型P系列等设备的研制,并已有十余台设备装机使用;完成了铁基材料、有色金属、高温合金、难熔金属、陶瓷材料、无机盐、高分子材料、食品材料等体系化材料工艺的开发;同时推进CAE仿真预测解决方案,应对多品种、小批量敏捷制造需求。此外,三帝科技联合深圳职业技术大学共建了增材制造技术联合实验室,同时联合深圳清华大学研究院、上海交通大学等科研院所的相关团队共同开展粘结剂喷射成型等材料、工艺与应用的基础技术研究,推动研究成果的产业化应用。

隆源成型研发型R系列设备面向高校、科研院所、企业研发机构等的科研需求,可实现最高±0.1mm的打印精度、最高1200 DPI 的分辨率、2.5L/h的打印速度及最高67%的绿坯致密度。设备操作方便快捷,可灵活更换粉末材料和粘结剂墨水,结构简练、易维护,有效保障科研效率和实验的可重复性。采用自主研发的工控软件和数据处理软件,工艺参数开放度高、自主可调,不仅兼容材料种类多,更适用于新材料的探索性研究与快速制备迭代。

图:隆源成型BJ粘结剂喷射打印设备AFS-J160R、AFS-J380R

隆源成型生产型P系列设备面向MIM、模具、刀具等行业的快速柔性制造需求,采用上送粉式单缸结构,配备V+精准落粉系统、双辊复合高致密铺粉系统、喷头自动清洗、内置空气净化系统等装置,操作方便快捷、可灵活更换粉末材料和粘结剂墨水,有效保障生产效率。可实现最高±0.1mm的打印精度、最高1200DPI的分辨率、最高2.5L/h的打印速度及最高67%的绿坯致密度。高端生产型设备还配置有高精度成型缸转运车,可实现成型缸的快速转运和快速更换,节约固化等待时间;最高打印速度可达3.6L/h,相关技术指标达国际先进水平。

图:隆源成型BJ粘结剂喷射打印设备AFS-J400P、AFS-J400L

在设备基础上,三帝科技成功开发了AFS 5大系列20余种基体材料的水基粘结剂及有机溶剂粘结剂。同时具备粘结剂配方的自主设计能力,能够满足客户新材料、新应用对定制粘结剂的开发需求。

BJ粘结剂喷射金属/陶瓷成型技术作为一种低本、高效的批量化3D打印技术,预计将会在汽车、五金、电子、工具、模具、刀具、医疗器械、运动器材、高端装备制造、能源工业等行业形成批量的产业化应用,具有千亿级的市场潜力。MIM行业,可实现中小批量产品的无模快速制造,缩短产品设计验证周期,也可用于快速生产MIM模具和烧结治具。模具行业,可制造内嵌随形冷却水路的模具镶块,以较低成本实现精准、快速冷却,加快生产节拍、减少产品变形、提升产品质量。刀具行业,可制造内嵌复杂冷却水路的高性能刀体、刀柄产品,提升产品性能和切削效率。三帝科技已在工业模具、刀具、3C电子等金属产品,及复杂、异形大尺寸陶瓷产品等领域开展了相关应用开发。

【关于三帝科技】
北京三帝科技股份有限公司是一家专注于3D打印绿色快速制造装备及服务的高新技术企业,业务涵盖3D打印设备的研发及生产、金属成品件快速制造服务、3D打印原材料的研发及生产,建立了较为完整的3D打印快速制造产业链,广泛应用于航空航天及军工、汽车、轨道交通、船舶泵阀、工程机械、教育科研、雕塑文创、康复医疗等行业。

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