噴墨3D打印（3DP）材料篇： 噴射一切可噴材料，粘結(jié)一切可粘結(jié)材料

最近筆者通過新聞報道與走訪發(fā)現(xiàn)：噴墨3D打印技術正在蓄力發(fā)展，其中砂型3D打印設備與多射流熔融設備均不斷取得規(guī)模化訂單，大有隨風潛入夜，潤物細無聲之勢。相信在不久的將來此技術會遍地開花，帶動整個3D打印技術進入真正批量工業(yè)生產(chǎn)時代。

噴墨3D打印核心器件是噴墨打印頭，噴墨打印頭分為兩種--壓電式與熱發(fā)泡，工業(yè)級壓電式噴墨打印頭表面分布著256個到2048個噴孔，每個噴孔以1000-200000HZ的頻率噴射2PL-80PL體積大小的墨滴。假設一臺噴墨3D打印機有100個2048個壓電噴頭,那么這臺機器每秒最多可噴射4.096E10個墨滴，這樣的成型速度完成可以達到中小批量生產(chǎn)要求。因為熱發(fā)泡噴頭單位面積上可以沉積更多數(shù)量的噴孔，如果采用熱發(fā)泡噴墨打印頭打印速度還有增長空間。噴墨打印頭的工作原理決定了噴墨3D打印具有打印速度快、成型精度高的特點。

同樣，由于噴墨打印頭結(jié)構(gòu)復雜，噴孔直徑較小（一般為20um-40um），所以對墨水的表面張力、粘度、顆粒度有較高要求。如果墨水做的不好，會出現(xiàn)斷墨，散點，堵頭等現(xiàn)象。當墨水以5-10m/s的速度撞擊到基材或粉末表面時，會產(chǎn)生擴散、滲透甚至濺射現(xiàn)象，如果參數(shù)設置不當，將會對成型質(zhì)量產(chǎn)生較大影響。所以做好噴墨3D打印技術，研發(fā)團隊必須具備良好的噴墨打印知識，對材料及墨水有一定的認識。從國外優(yōu)秀噴墨3D打印公司團隊成員來看，企業(yè)成員均有長期噴墨技術從業(yè)經(jīng)驗。國內(nèi)企業(yè)從事噴墨3D打印技術的企業(yè)中愛司凱公司掌握壓電噴頭技術，值得大家關注。

目前噴墨3D打印墨水多種多樣，可粘接材料五花八門，以下表格列舉了一些常見的材料：

由于大部分噴墨3D打印成型過程（前期）是在常溫常壓且無需支撐的條件下進行的，所以相比于其他3D打印技術，噴墨3D打印技術可選擇材料范圍十分廣泛。目前該技術所需材料基本為國外企業(yè)生產(chǎn)，材料價格高昂。廣大國內(nèi)科研機構(gòu)及材料企業(yè)應該進一步加大對噴墨3D打印材料的研究，加速中國噴墨3D打印技術發(fā)展。