粘结剂喷射3D打印：开启百万量级金属零件制造新时代

在增材制造技术蓬勃发展的今天，粘结剂喷射（Binder Jetting）正以其突出的效率和成本优势，突破传统3D打印的技术瓶颈，向压铸、粉末冶金等传统大规模制造工艺发起挑战。

在增材制造技术蓬勃发展的今天，粘结剂喷射（Binder Jetting）正以其突出的效率和成本优势，突破传统3D打印的技术瓶颈，向压铸、粉末冶金等传统大规模制造工艺发起挑战。

作为一项能够实现批量制造的3D打印工艺，粘结剂喷射技术通过选择性将粘结剂喷射到粉末床上，使颗粒粘结成形，再经过脱脂和烧结过程获得致密金属零件。与传统激光烧结技术相比，它具有工作效率较高、无需支撑结构、成本较低、可堆叠打印等突出特点。

01 技术优势：效率与成本的双重突破

粘结剂喷射技术被称为“Additive 2.0”技术，因其打印效率较高、材料成本较低、设备性价比较好、无需额外支撑、适于批量化等特点而受到关注。

与传统金属3D打印相比，粘结剂喷射的打印速度至少比基于激光的技术快6倍，并能明显降低成本。这项技术还能成型超级合金和其他难以焊接的材料，制造结构更为复杂的零件。

粘结剂喷射技术非常适合中、小批量生产部件，省去了较高的模具成本，实现了无需模具直接生产零件的目标。这使得它在产品开发阶段尤为有价值，客户可以在大规模生产前快速调整产品方案。

02 应用场景：从汽车到多元工业领域

汽车制造业是粘结剂喷射技术的重要应用领域。大众汽车位于德国沃尔夫斯堡的工厂较早采用粘结剂喷射工艺生产零部件。

这些组件的重量仅为钢板制造组件的一半，有效降低了生产成本并提高了生产率。大众汽车计划到2025年，在沃尔夫斯堡每年用3D打印生产多达10万个组件。

粘结剂喷射技术也广泛应用于航空航天、能源、医疗保健和消费品等领域。GE增材已经可以打印航空、能源、汽车和其他工业领域使用的多种合金。

03 厦门及周边地区的产业布局

厦门及周边地区的增材制造产业也在稳步发展。2025年厦门增材制造企业名录显示，该地区企业主营产品包括粘结剂喷射设备等多种3D打印技术。

漳州市同样拥有一定数量的增材制造企业，涵盖粘结剂喷射设备等多种3D打印技术。这些企业为福建乃至全国的制造业转型升级提供了技术支持。

虽然国内粘结剂喷射技术起步相对较晚，但作为制造业大国，我国对该技术的市场需求更为迫切。目前，国内已有几家企业发布了BJ设备并投入使用，或者把BJ列为在研项目。

04 技术挑战与未来展望

粘结剂喷射技术也面临着一些挑战。该技术制备的零部件存在烧结过程中的非各向同性收缩问题，以及因零件重量与烧结制度匹配不佳带来的潜在变形问题。

整个工艺链的完善也是技术推广的关键。从粘结剂、粉末材料到打印工艺和烧结制度，每个环节都需要精细控制。设备成本也是考虑因素，后工艺阶段的脱脂烧结炉可能比3D打印机本身昂贵得多。

国内粘结剂喷射技术的发展面临着产业链尚不完善的困境。特定粘结剂生产企业很难生存和发展，因为一种喷头和粉末需要专用的粘结剂，需要大量的投入去匹配市场上BJ设备的不同喷头和粉末。

尽管存在这些挑战，粘结剂喷射技术的未来仍然充满希望。随着技术不断成熟和产业链逐步完善，它有望在制造业中扮演越来越重要的角色，真正实现百万量级的金属零部件生产。

随着惠普、通用电气和Desktop Metal等行业企业持续推进粘结剂喷射技术的产业化进程，这项技术正从原型制作走向规模化生产。

大众汽车的成功案例表明，粘结剂喷射制造的部件比传统钢板部件轻近50%，且已成功通过碰撞测试。这标志着粘结剂喷射技术已经成熟到足以应对汽车行业的高标准要求。

未来几年，随着材料体系的丰富和工艺链的完善，粘结剂喷射技术将在批量生产领域展现更大潜力，重塑传统制造格局。