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什么是非金属粘结剂喷射(BJ)技术?解锁粉末材料粘结新可能| TCT 亚洲展xTCT深圳展行业科普

文章和图片来源:        时间:2025.08.04        点击率: 25

在增材制造的技术星河中,粘结剂喷射(Binder JettingBJ)技术以独特的粉末粘结逻辑,为非金属材料的成型开辟了全新路径。作为全球增材制造技术交流的核心舞台,TCT 深圳 3D 打印展 更是解码非金属 BJ 技术、洞察其产业价值的关键窗口,带你领略粉末与粘结剂共舞的成型奥秘。

一、非金属粘结剂喷射(BJ)技术:粉末粘结的创新范式

(一)技术本质:粘结剂驱动的粉末成型革命

传统非金属制造(如陶瓷、砂型铸造 )需经历复杂的模具设计与物料处理,而非金属粘结剂喷射(Binder JettingBJ)技术 另辟蹊径:以非金属粉末(如陶瓷、砂、石膏 )为原料,通过多个喷嘴局部选择性地在粉末床上逐层喷洒微小的粘结剂液滴,这些液滴能够将粉末材料粘合在一起,逐渐形成所需的物体。这种先粘结成型,再强化固结的思路,让 BJ 技术天生具备高效率、低成本、复杂结构适应性 ,成为非金属增材制造领域的革新者

(二)非金属粘结剂喷射BJ技术工作原理:

粘合剂滴液:B技术使用一种粘合剂,通常是液体,以微小的滴液形式存在。

选择性应用:粘合剂滴液通过多个喷嘴选择性地喷射到粉末床上的特定区域,而不是整个表面都被覆盖。

粉末床:粉末床由一层均匀分布的金属或非金属粉末组成,这些粉末可以是金属、陶瓷、沙子或其他材料。

逐层构建:在第一层粉末被粘合剂粘接后,构建平台下降一个层厚度,新的一层粉末被铺展,然后再次喷射粘合剂,这个过程逐层重复,直到整个零件构建完成,

粘接粉末:粘合剂滴液粘接粉末颗粒,形成固体层,这些层堆叠在一起形成所需的三维零件。

固化过程:粘合剂与粉末接触后,通常通过化学固化或物理固化过程,将粉末颗粒牢固地粘合在一起。

后处理:打印完成后,可能需要对零件进行后处理,如热处理、机械振动或其他方法去除多余的粉末,以及进-步固化或加强零件。


二、非金属粘结剂喷射(BJ)技术的核心优势:五大维度重塑非金属制造

TCT 深圳 3D 打印展的技术对比中,非金属 BJ 技术凭借五大优势,成为非金属制造批量定制的优选方案:

(一)成型效率高:批量零件的快速制造者

非金属 BJ 技术的铺粉 - 喷射循环无需复杂的能量束扫描(如激光 SLM 的逐点熔化 ),喷头可一次性喷射整个层片的粘结区域,成型速度比激光增材快3 - 5  。对于小批量、多品种的非金属零件(如陶瓷型芯、砂型铸造砂芯 ),BJ 技术可实现一天数百件的生产效率,大幅压缩交付周期。

(二)材料成本低:粉末利用的极致践行者

非金属 BJ 技术采用普通非金属粉末(无需像 SLM 那样使用高纯、球形粉末 ),材料成本仅为激光增材的 1/3 - 1/2。同时,未被粘结剂喷射的粉末可100% 回收复用 ,粉末利用率超 95%,进一步压低单位零件的材料成本,适合大规模生产场景(如砂型铸造的批量砂芯制造 )。

(三)复杂结构适配:设计自由的忠实拥护者

由于粘结剂喷射不受能量束聚焦限制(如激光的光斑尺寸 ),非金属 BJ 技术可制造更精细、更复杂的结构 ,如陶瓷内部镂空、砂型复杂流道、石膏医疗模型的个性化空腔。在 TCT 深圳 3D 打印展的案例展示中,BJ 技术制造的航空发动机陶瓷型芯(带多层嵌套流道 )、汽车砂型(复杂曲面 + 分体式结构 ),充分展现了设计自由的魅力 —— 只要能建模,就能成型。

(四)设备成本可控:工业生产的友好伙伴

相比动辄千万级的激光增材设备,非金属 BJ 技术的设备成本仅为其1/5 - 1/10 (主要成本在喷头、铺粉系统 )。且设备运行能耗低(无需维持高能激光、电子束 ),适合中小企业轻资产进入非金属增材制造领域。在 TCT 深圳 3D 打印展的设备展区,BJ 设备的高性价比成为吸引中小制造企业的亮点。

(五)材料兼容性广:多元非金属的包容接纳者

从陶瓷(氧化铝、氧化锆 )、铸造砂(石英砂、树脂砂 ),到石膏、塑料粉末,非金属 BJ 技术均可适配。不同非金属粉末只需调整粘结剂配方、固化工艺,就能实现高效成型。在 TCT 深圳 3D 打印展的材料专区,多样化的 BJ 非金属粉末与成型零件,生动诠释了技术的材料包容力

三、非金属 BJ 技术的行业渗透:五大领域的精密制造革命

TCT 深圳 3D 打印展的应用案例库中,非金属 BJ 技术已深度渗透五大行业,重塑制造格局:

(一)航空航天:复杂陶瓷型芯的高效生产者

航空航天领域对轻量化、复杂结构陶瓷零件需求迫切。非金属 BJ 技术可快速制造陶瓷型芯(用于铸造航空发动机叶片的复杂冷却通道 )、陶瓷模具(高精度、耐高温 )。借助 BJ 技术的复杂结构适配性,陶瓷型芯的冷却通道精度可达 ±0.1mm,满足航空发动机的极端工况需求,在 TCT 深圳 3D 打印展的航空展区,这类案例备受关注。

(二)汽车制造:砂型铸造的数字化升级

汽车制造向电动化、轻量化转型,非金属 BJ 技术可制造复杂砂型(如新能源汽车电机壳体砂型 )、砂芯(发动机缸体水套砂芯 )。相比传统砂型制造的模具依赖、周期长BJ 技术无需开模,72 小时内交付砂型,且砂型精度提升 30%,助力汽车企业快速响应市场需求,推出轻量化车型。在 TCT 深圳 3D 打印展的汽车专区,BJ 砂型制造方案成为车企降本增效的新武器

(三)医疗健康:个性化模型的精准缔造者

医疗领域对个性化、生物适配模型需求激增。非金属 BJ 技术可制造石膏医疗模型(如骨科术前规划模型,精准还原患者骨骼结构 )、陶瓷义齿模型(用于义齿加工的高精度模型 )。借助高材料利用率、复杂结构适配性,BJ 技术让个性化医疗模型天价变为亲民价,在 TCT 深圳 3D 打印展的医疗专区,这类创新应用推动精准医疗落地。

(四)模具制造:随形冷却模具的创新引擎

模具行业追求高效冷却、长寿命,非金属 BJ 技术可制造砂型模具(带随形冷却水道,提升铸造效率 )、陶瓷模具(用于玻璃、陶瓷成型的高精度模具 )。通过 BJ 技术的近净成型,模具制造周期缩短 50%,成本降低 40%,成为模具企业降本增效的新路径。在 TCT 深圳 3D 打印展的模具专区,BJ 模具方案备受关注。

(五)艺术文创:个性化陶瓷的创作利器

艺术文创领域追求 个性化、高附加值,非金属 BJ 技术可制造定制化陶瓷艺术品(如 3D 打印陶瓷雕塑、个性化陶瓷餐具 )、石膏艺术模型(用于翻模铸造的高精度母模 )。借助 BJ 技术的设计自由,艺术家可突破传统陶瓷制造的模具限制,实现复杂造型的一键打印,在 TCT 深圳 3D 打印展的文创专区,这类创新应用为艺术创作注入新活力。


四、TCT 深圳 3D 打印展:非金属 BJ 技术的产业助推器

为何 TCT 深圳 3D 打印展是非金属 BJ 技术落地的核心枢纽?这三大价值,让技术与产业无缝对接:

(一)技术全链展示:从粉末到零件的完整生态

展会汇聚 BJ 设备商(如 ExOneDesktop Metal )、粉末供应商(如 SinterexLhoist )、粘结剂研发企业,现场演示铺粉 - 喷射 - 固化全流程,展示陶瓷、砂型、石膏等不同领域的 BJ 成型案例。观众可直观看到非金属粉末如何被粘结剂唤醒,最终成为致密零件,一站式了解技术生态。

(二)行业需求对接:痛点与方案的精准匹配

航空航天企业需要高效制造复杂陶瓷型芯,汽车厂商寻求砂型铸造数字化方案,医疗企业探索个性化模型技术”——TCT 深圳 3D 打印展搭建需求 - 技术对接会,BJ 技术的设备商、服务商现场解题,推动技术从实验室走进工厂产线

(三)技术趋势洞察:现在与未来的演进方向

非金属 BJ 技术如何突破致密度瓶颈(接近 100% 全密度 )?怎样实现彩色打印(多材料、多色粘结剂 )?在 TCT 深圳 3D 打印展的增材制造论坛上,全球专家共同探讨。从粘结剂配方升级(环保型、高强度 )到设备智能化(AI 路径优化、在线监测 ),预判技术未来,为企业布局提供参考。

奔赴 TCT 深圳 3D 打印展,解锁非金属 BJ 粘结魔法

如果你是航空工程师,想高效制造复杂陶瓷型芯;是汽车制造从业者,寻求砂型铸造数字化转型;是医疗创新者,探索个性化模型方案;或是艺术创作者,渴望陶瓷创作突破 ——TCT 深圳 3D 打印展 就是你的技术新阵地

 

来展会现场,亲手触摸 BJ 技术制造的致密非金属零件,看粉末如何在粘结剂喷射下唤醒成型,听行业大咖解读技术在各领域的最新应用。无论你是技术实践者、行业决策者,还是创新探索者,都能在 TCT 深圳 3D 打印展中找到非金属 BJ 技术的落地密码,共同开启非金属增材制造的粘结成型新时代

 

2025910-12

深圳会展中心(福田)3号馆

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TCT Shenzhen 2025
时间与地点

9
10 09:00 - 17:30

911 09:00 - 17:30

912 09:00 - 15:00

深圳会展中心(福田)

 

【关于TCT深圳展】
TCT亚洲展不同,TCT深圳展将立足粤港澳大湾区,辐射华南、西南及东南亚市场,集中关注消费电子、模具制造、珠宝首饰以及牙科医疗行业,为这些行业提供包括原型件制作、复杂构件一次成型和定制化产品。您会在TCT深圳展发现更多、更具创新性和本土化解决方案,聆听来自行业终端用户和服务商的分享他们如何通过这些技术降低成本、提高效率,并创造新的商业模式。探索以增材制造为首的数字化制造技术革新浪潮,深度解析技术背后经济性等核心问题。