近日，有一個噴墨領域的3D打印技術人員inker，向南極熊投了一篇稿件，深刻地揭示了利用噴墨來實現砂型3D打印技術的要點。值得一讀。

    中國鑄造一直面臨大而不強的現狀，關鍵高精密鑄件主要依靠進口。加快砂型3D打印技術的推廣與應用有利于推進中國由鑄造大國向鑄造強國邁進！

    為加速中國砂型3D打印技術研發，科技部2016、2017、2018年年度增材制造重點專項分別批準了“大尺寸鑄造砂型高效增材制造裝備與工藝研究”、“高效寬幅微滴噴射陣列打印頭的研發”、“砂型3D打印支撐的智能鑄造產業化應用示范”三個項目，從核心器件--噴頭、核心裝備與應用示范三個方面進行布局來支持中國砂型3D打印技術發展，推進鑄造業轉型升級。

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    砂型3D打印在鑄造工業的運用對傳統制造業而言，影響巨大。這一優質高效的模式在國內的發展卻是緩慢的，究其原因，是由于砂型3D打印設備的核心技術一直由國外企業壟斷，導致打印設備價格高昂，隨之而來的是3D打印居高不下的成本。

    為了打破國內砂型3D打印設備的成本桎梏，廣州愛司凱公司，攻克了工業噴頭技術難題，研發出中國首臺采用自主噴頭的砂型3D打印機——愛司凱風暴S800，成功打破了國外壟斷。

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    噴墨3D打印的分類：

    噴墨砂型3D打印機一般采用的噴頭為常規的壓電噴頭或者熱發泡噴頭（2D噴繪機噴頭）或特殊改造過的噴墨打印頭，屬于采用噴墨打印頭進行3D打印的技術之一?，F階段采用噴墨打印頭進行3D打印的技術分為兩大類：

    噴墨直接成型技術與粉末粘接成型技術

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    噴墨砂型3D打印技術的由來：

    噴墨砂型3D打印技術采用的是3DP技術，該技術是由美國麻省理工大學的伊曼紐爾教授等人發明，1989年提交專利申請，1993年被授權專利。1995年，Zorporation公司獲得麻省理工大學的許可，利用該技術生產3D打印機，后來Zorporation公司又被3DSystems公司收購。原Zorporation公司成員后來又做了液態金屬3D打印機XJET。據悉Zorporation公司成員部分來自于惠普公司，而惠普公司近年也開始大力布局粉末粘接3D打印技術。

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    3DP技術工作原理

    噴墨砂型3D打印技術的優勢：

    由于采用3DP技術，噴墨砂型3D打印機制作砂型的速度大約為激光燒結覆膜砂速度的10倍，大大提高了砂型3D打印的生產效率，并能夠進行中小批量生產。

    在航空航天、汽車業、國防軍工核電等行業，該技術適合樣件的研發制造以及中小批量鑄件的生產，省去了漫長的開模時間與高昂的開模費用。同時該技術無視鑄件形狀，使得設計人員可以完全按照*的方案設計鑄件，不再受限于機械加工要求。

    噴墨砂型3D打印的難點：

    目前從事噴墨3D砂型打印技術研發的企業越來越多，每年都會涌現出幾家新企業。目前國內該技術還處于起步階段，從事該技術的3D打印企業主要面臨以下問題：

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    ①3D打印技術研發人員對噴墨技術不夠了解，噴墨打印技術研發人員對3D打印技術不了解；

    ②膠黏劑研發人員對墨水不夠了解，墨水研發人員對膠黏劑不夠了解；

    ③噴頭技術依賴國外進口，價格昂貴，不能獲得*的驅動參數與及時的技術支持，企業開發周期漫長試錯成本高昂；

    ④材料研發跟不上，找不到與噴頭匹配性很好的材料，導致噴頭經常堵塞；

    ⑤鑄造行業后處理工藝復雜，砂型運輸包裝困難。

    結束語：

    噴墨砂型3D打印涉及多個學科，需要跨專業人才。此技術的重點在噴墨打印頭，只有從原理上了解噴墨打印頭，才能用好噴墨打印頭。希望開設傳統噴墨打印類專業的學校能積極拓展噴墨3D打印技術，解決噴墨3D打印技術人才短缺問題。