GE Additive正式推出用于规模3D打印生产的粘结剂喷射Series3设备及解决方案

| 3DScienceValley · 2022/10/19

Binder Jetting粘结剂喷射金属3D打印技术具有几个关键优势：更具经济性的粉末材料（类同于MIM工艺所用的金属粉末材料）；不需要支撑结构；高效的打印速度适合大批量生产应用，从汽车、飞机零件到医疗应用。

日前，GE增材制造正式推出用于规模生产的粘结剂喷射Series 3D打印机，预计制造交付将在 2023 年下半年开始，该系统的发布是经过4年的与合作伙伴的协作和测试，以确保该系统已准备好，适合大批量、连续制造环境。

长达4年的加速优化

粘结剂喷射3D打印技术是通过材料喷射和烧结工艺的相互结合来生产完全密度的金属零部件。成本较低的设备也意味着零件成本大大降低，大批量成本较低的零部件是走向生产的关键要素。粘结剂喷射金属3D打印技术有可能取代小批量，高成本的金属注射成型，还可以用于生产其他领域复杂而轻便的金属零件（例如齿轮或涡轮机叶轮），大幅降低3D打印成本，并缩短交货时间。

与有了新的设备就推出市场的做法不同，GE在研发出粘结剂喷射的设备后进行了长达4年的进一步优化。在过去的 4 年中，GE的合作伙伴为 GE粘结剂喷射3D打印技术做出了贡献。

GE Series 3
© GE

正如GE所提到的，你无法跳过技术不同的发展阶段，但你可以加速发展本身。面向自动化量产，GE通过合作伙伴关系的目标是将8年多的增材制造产业化进程压缩到三年内。根据3D科学谷的了解，合作进程历经了三个阶段：

阶段1的目标是零件开发，通过配备1-2台粘结剂喷射金属3D打印设备，GE派驻设计和工程团队与合作伙伴一起推动零件开发。通过制造原型，进入初期的低速打印以进行测试、验证，同时监视OEE数据以为建立所需的平台进行改进，最后针对生产需求所需要调整来设备、软件、粘结剂、过程和材料的进一步开发。

阶段2的目标是试生产线，通过配备4-8台粘结剂喷射金属3D打印设备，打造具有可复制可扩展性的样板生产线项目，并通过监控设备之间的差别，可扩展性，以优化良率和生产效率，从而实现平台成熟度。在这个实现产线的成熟度过程中，同时实现开发更多的零件，并完成自动化概念测试。

阶段3的目标是工厂级解决方案，通过配备12台以上的粘结剂喷射金属3D打印设备，GE与每个行业的合作伙伴一起开发自动化解决方案，通过软件支撑产业化发展，GE的客户可以选择在自己内部建厂或将规模化生产外包给GE Additive的早期合作伙伴。

GE Series 3制造的毛坯件
© GE

所以当GE正式推出用于规模生产的粘结剂喷射Series 3 3D打印机的时候，这意味着GE的粘结剂喷射技术已经在质量控制、成本优化、规模制造的稳定性和一致性、制造的安全性方面获得了合作伙伴的验证。

解决制造痛点

Binder Jetting粘结剂喷射金属3D打印技术由于烧结过程中发生的零件收缩，需要通过补偿以解决失真。根据3D科学谷的了解，GE在质量控制方面可以实现不同尺寸的复杂零件的可重复且可靠的3D打印，在不破坏精细特征的情况下去除残留粉末。GE Additive 的 Amp 软件具有失真预测和补偿功能，这使得可以以比传统策略更快的速度制造高质量的组件。在所需公差范围内实现零件的烧结，通过使用烧结变形模拟软件更快地开发高质量零件，实现具有低粗糙度表面零件的增材制造。

GE在成本控制方面，通过回收未使用粉末减少原材料指出，实现低成本、大批量的零件生产，为新应用和创新开辟空间，引入难以或不可能实现的新应用。

根据3D科学谷的市场研究，驱动粘结剂喷射3D打印技术发展的主要因素是低制造价格实现，然而这项技术并非没有痛点，最大的痛点一个是烧结控制，在这方面GE通过软件来实现。另外一个痛点是3D打印的毛坯件通常非常脆弱，目前是手工移动这些毛坯件，如何通过自动化方式移动这些毛坯件而不破坏，这存在着非常多的挑战。GE通过自动化技术实现生产力的显著提高，将粘结剂喷射3D打印设备集成到工厂单元以实现平稳操作，且最大限度减少操作员和粉末的接触。