BJバインダージェット技術 - 工業生産のアップグレードを促進する新しい品質の生産性

今日の工業生産分野では、技術革新がかつてないスピードで産業の高度化を推進している。その中で、バインダージェッティング（BJ）技術は、金型レス製造、高効率、低コスト、大型部品製造の利点により、伝統的な生産方式を変え、大量産業応用に大きな可能性を示しており、伝統的な産業に力を与える新しい生産性の品質となっている。
近年、BJ技術は材料システムの充実と技術プロセスのブレークスルーによって急速に成長している。SmarTechの予測によると、2030年までに、BJ技術の世界生産額は540億ドル（約3500億人民元）に達する可能性がある。BJバインダージェッティングは、パウダーベッドプロセスとインクジェット原理に基づく3Dプリント技術であり、プリントされたプロトタイプ部品（グリーンブランク）は、MIM（金属射出成形）技術の脱脂・焼結プロセスを使用して、ブランクのバインダ除去と高密度化を完了し、最終部品を得るために使用される。最終部品を得る。高効率で低コストの3Dプリンティング技術として、BJ技術は3Dプリンティングの自由度と効率性の利点を兼ね備えており、粉末冶金の標準化された材料システムとも互換性がある。したがって、従来の粉末冶金の製造能力を強化し、コストを削減し、研究開発サイクルを加速し、複雑な構造や大型製品の製造を実現する上で重要な役割を果たすことができる。

画像出典：Colibrium Additive / GKN Additive

国際的なメーカーはBJ技術の市場可能性を楽観視し、市場に参入している。GEゼネラル・エレクトリックは、同社のColibrium Additiveがシリーズ3のメタルバインダージェッティングシステムを発売した後、2016年からBJ技術を敷き詰めている。HPはサーマルインクジェット（TIJ）の専門知識に基づいて2018年にHP Metal Jet技術を立ち上げ、その4年後にHP Metal Jet S100金属印刷ソリューションを発売した。MIM業界のリーダーであるParmatechは、複雑な形状の精密手術器具の製造にHP Metal Jet技術を使用している。

図：SANDY TECHNOLOGY BJメタル/セラミックプリンタ 3DPTEK-J160R、3DPTEK-J400P/800P

製造大国として、中国市場のBJ技術に対する需要はより切迫している。国内3Dプリンティング設備と迅速製造サービスのリーディングカンパニーである北京三迪科技有限公司は、BJ技術設備、材料、プロセスなどの主要技術を独自にマスターし、小粒径粉体配置、粉体ベッド高密度化、高寸法精度制御、バインダー材料システム開発、脱脂焼結プロセスなどの成熟した技術と経験を持っている。当社が自主開発した3DPTEK-J160R/J400P/J800Pバインダージェット印刷設備とその成型工程は、精密供給システム、高密度粉体敷設システム、高精度インクジェット印刷制御システムを一体化し、小粒径低移動度粉体敷設と成型密度の重要な共通技術を解決し、高解像度、高精度インクジェット制御の重要技術を突破し、以下のことを実現できる。800-1200dpi高解像度印刷と成形、成形精度±0.1mm以上、成形効率最大3600cc/h、関連技術指標は国際先進レベルに達した。

図：BJ金属サンプル

SANDI Technologyは、長年のBJ技術研究の中で、健全なバインダー材料成形プロセスシステムを徐々に形成してきました。水系環境親和性バインダーと溶剤系高効率バインダーの2つの主要なタイプで形成された20以上のプロセス処方に基づいて、バインダーの物理的、化学的特性とバインダーと粉体との相互作用について系統的な研究と分析を行い、対応する成形プロセスと脱脂、焼結などの後処理プロセスを開発し、ステンレス鋼、金型鋼、チタン合金、銅合金、高温合金、超硬合金などの金属材料、シリコンカーバイド( SiC)などのセラミック材料、PMX結晶ワックス、食品、無機塩などに適用できる完全なバインダー成形プロセスを実現した。SiC)などのセラミック材料、PMX結晶ワックス、無機塩、食品、医薬品、高分子複合材料などの非金属材料に適用できる。一方、高密度脱脂焼結成型プロセスの体系的な研究を通じて、脱脂焼結プロセスにおける金属とセラミック製品の形状と特性の制御を実現し、脱脂焼結後の完成品の品質を正確に制御し、製品の性能はMIM国際材料標準の機械的特性より優れている。

図：BJセラミック・サンプル

自主的な技術革新を達成すると同時に、三一科技はBJ標準製造プロセスの構築を徐々に完成させ、全国に分散印刷サービスセンターを設置し、顧客のためにBJ技術に基づく製品製造プロセスを開発し、市場への応用を推進している。また、深圳職業技術大学と共同で積層造形技術の共同研究室を建設し、深圳清華大学研究院、上海交通大学、北京科学技術大学などの研究機関や関連チームと共同でバインダージェット成形などの材料、プロセス、応用の基礎技術研究を行い、工業用金型、切削工具、3C電子製品などの製品、複雑な形状の大型セラミック製品などの分野での産業応用を推進している。産業応用

3Cエレクトロニクスの分野では、ますます多様化、複雑化、精密化する製品に対する市場の要求は、製造技術に課題を突きつけており、伝統的な製造技術には、製造難易度が高い、歩留まりが低い、コストが高いなど多くの制約があり、特にチタン合金などの難加工の軽量材料はさらに困難である。SANDI Technologyは、BJ技術に基づき、チタン合金と他の活性金属のラピッドプロトタイピング製造を達成するために、従来のチタン合金の成形製造技術の障壁を打破することに成功し、3C電子製品の部品や部品の複雑な構造を達成するために、同時に製造プロセスを簡素化し、生産と製造コストを削減するために、迅速なニアネットシェーピング。

チャートSANTIテクノロジーに基づく自治ブロウジョブ技術捏造な典型的な3C製品コンポーネント最小構造スケール0.4mm、焼結密度99%以上

食品と医薬品の分野では、多様化、個別化、精密化した食事市場に対する需要の高まりに対応するため、三一科技は中国農業科学院農産物加工研究所と共同で、独自に研究開発したBJ設備に基づき、技術と設備の適応性、設備統合の研究を実施し、食品ハイドロゲル製の飲み込みやすい食品と食品ベースの粒子製の特殊形状食品を開発し、その安全性と信頼性の総合評価を実施する。総合的な評価を行い、最終的にパーソナライズされた食品添加物製造とインテリジェント加工設備の工業的な実証と応用を実現する。

金型の分野では、複雑な表面や微細な組織構造を持つ金型の製造が困難であるという問題に対し、SANDIのBJ技術をベースに、300mm×200mm×150mmのスケール範囲で、最小0.26～0.3mm程度の組織表現スケールで、複雑かつ微細な金型の製造を実現すると同時に、大型非定型構造金属部品の焼結緻密化技術を突破し、実用化要求を満たす形状制御焼結と焼結性能を実現しました。同時に、大型非定型構造金属部品の焼結緻密化技術をブレークスルーし、形状制御焼結と実用要求に応える焼結性能を実現した。

技術の絶え間ない進歩と革新に伴い、BJ技術は将来の工業製造においてより重要な役割を果たすと予想され、製造コスト、効率、品質にプラスの影響を与えることで、この技術が3C電子機器、金型、自動車、ハードウェア、工具、切削工具、医療機器、スポーツ用品などの産業で数千億ドルの産業応用を形成することをさらに促進することは確実である。

[___SANTIについて]

3D印刷技術有限公司は、3D印刷装置と迅速な製造サービスプロバイダー、国家「専門、特殊、特殊、新しい」小型巨大企業、工業情報化省の付加製造業の典型的なアプリケーションシナリオサプライヤーです。同時に、レーザーとバインダージェット3D印刷設備と材料技術と応用プロセスを持っており、事業は3D印刷設備、原材料の開発と生産、金属部品の迅速な製造サービス、3D印刷プロセス技術サポートサービスなどをカバーし、完全な3D印刷積層造形産業チェーンを確立し、広く航空宇宙、船舶、ポンプとバルブ、自動車、エネルギーと電力、産業機械、鉄道輸送、3C、エレクトロニクス、教育と研究、彫刻、文化と創造性などに使用されています。エレクトロニクス、教育、科学研究、彫刻、文化創造、リハビリテーション、医療産業など。