По аддитивной технологии «Струйное нанесение связующего» (BJ – Binder Jetting) формируется слой порошка и на него при помощи струйных головок наносится связующее вещество. При необходимости используются инфракрасные лампы для ускорения высыхания.
Схематично это можно изобразить так:
Способы нанесения слоя порошка могут быть различными и описаны здесь.
Главное достоинство данной технологии – возможность печати деталей сложной формы без опорных структур – роль опорных структур играет несклеенный порошок. Т.к. напряжение при печати и усадка детали невелики – появляется возможность высокоточной печати без пробных отпечатков.
В качестве материала обычно используют гипс, порошки на базе целлюлозы, песок, металлический порошок и керамику и даже сахар.
Казалось бы – вполне можно использовать и порошок пластмассы, наносить на него клей или растворитель, и получать готовое изделие. Ну, или полуфабрикат для последующей пропитки клеем.
Но увы, почему-то пластмассовый порошок в данной группе технологий (за одним исключением) не используется.
Единственное исключение – 3D-печать из полиметилметакрилата (PMMA). Но при этом используется несколько иной процесс – вместо клея или растворителя на порошок PMMA выборочно наносится «мономер» - активную жидкость, способная вступать в реакцию полимеризации и «наращивать» молекулы PMMA. В сам порошок добавляется 1-2% перекиси бензоила (катализатор полимеризации PMMA), чтобы «заставить» мономер вступать в реакцию полимеризации.
Аналогичный процесс используется в ногтевых сервисах, где используется акриловая пудра из порошка акрила с добавлением перекиси бензоила и жидкость («мономер»).
В результате 3D-печати получается пористая деталь из PMMA.
В случае использования деталей для литья по выжигаемым моделям, пористость – не баг, а фича, облегчающее процесс выжигания. В этом случае для улучшения качества поверхности отливки модель пропитывают литейным воском.
После пропитки вокруг модели формируют литниковую систему - систему каналов из стояка и питателей для подачи расплавленного металла. Мелкие модели объединяются в «ёлку» вокруг единой литниковой системы. Затем на полученный блок наносят модельную массу (обычно – погружением), в процессе обжига модельной массы при температуре 600 градусов по Цельсию модель из PMMA выгорает, получается готовая оболочковая форма для заливки металла.
Пример деталей, напечатанной из PMMA:
При необходимости получения «функциональной» детали модель пропитывается эпоксидной смолой. Ниже приведен пример такой детали, изготовленный для кустарного ремонта рулонных штор, вместо сломанной:
Спойлер: Деталь получилась прочнее «оригинала» и служит вместо оригинальной долгие годы.
Оборудование для печати по технологии BJ (Binder Jetting) выпускается только одном фирмой – немецким предприятием Voxeljet (3D-принтеры серии VX).
Основное достоинство данных принтеров – возможность печати не только выжигаемых моделей из PMMA (подробнее - здесь), но и печать литейных форм из песка (подробнее - здесь).
Предыдущие статьи по теме «струйное нанесение связующего»: