Technologia znana jako Binder Jetting pojawiła się na scenie w 1993 roku, kiedy naukowcy z Massachusetts Institute of Technology (MIT) po raz pierwszy przedstawili jej działanie. Od tego czasu technologia ta nieustannie się rozwija, a jako dowód tego progresu można podać drukarkę RTS-300, pierwsze urządzenie tego typu dostępne komercyjnie, które w 1998 roku wprowadziła firma Motorola. Choć technologia ta zyskała uznanie w różnych branżach, dla niektórych osób jest to nadal nieznane terytorium.

Binder Jetting, ze względu na swoje zaawansowane funkcje, pozwala nam na produkcję precyzyjnych komponentów z różnorodnych materiałów. Dzięki temu technologia umożliwia produkcję gotowych części metalowych oraz form i rdzeni odlewniczych z piasku, zmieniając sposób, w jaki podchodzimy do procesów produkcyjnych.

Podobnie jak powszechnie używane drukarki atramentowe, Binder Jetting łączy materiały za pomocą płynnych spoiw. W przypadku druku w piasku, spoiwo stanowi integralną część finalnego produktu, podobnie jak w procesie formowania odlewniczego. W przypadku druku 3D metalu, spoiwo jest usuwane podczas procesów obróbki cieplnej i spiekania.

Binder Jetting, ze względu na swoją wszechstronność i efektywność, obecnie doświadcza swojego renesansu, mając duży wpływ na przemysł produkcji części metalowych i ceramicznych (np. węgliki krzemu, węgliki wolframu, tlenek glinu itp.). Ta technologia ma potencjał do zmieniania, a nawet rewolucjonizowania sposobu, w jaki podchodzimy do procesów produkcyjnych w przyszłości. Na przykład proces druku 3D z metalu realizowany na urządzeniach z serii X firmy Desktop Metal dobrze ilustruje ten punkt.

Drukowanie

Proces drukowania zaczyna się od użycia specjalnego podajnika, który równomiernie rozprowadza proszek metaliczny na powierzchni stołu roboczego. Następnie precyzyjna głowica drukująca dokładnie nanosi płynne spoiwo (fotopolimer), co prowadzi do powstania tzw. wokseli. Woksel, inaczej nazywany elementem obrazu przestrzennego, jest najmniejszą jednostką przestrzeni w grafice 3D – analogiem piksela w grafice 2D.

Po utworzeniu pierwszej warstwy, stół roboczy jest opuszczany o grubość jednej warstwy, a podajnik wraca, aby utwardzić płynny fotopolimer za pomocą światła – proces ten jest nazywany fotopolimeryzacją w zbiorniku. W tym samym czasie głowica jest czyszczona, a proces zaczyna się od początku. Cały cykl jest powtarzany wiele razy, aż do utworzenia pełnego wydruku. Dzięki tej technologii, można osiągnąć precyzyjne wydruki 3D na całej powierzchni roboczej w ciągu zaledwie kilku godzin.

Proces wygrzewania

Kolejnym niezbędnym krokiem w technologii Binder Jetting jest etap wygrzewania. Na tym etapie skrzynia robocza, w której znajduje się wydrukowany przedmiot, jest umieszczana w dedykowanym piecu. Zadaniem jest utwardzenie materiału i usunięcie wilgoci z wydruków poprzez podgrzewanie go do temperatury około 200-260°C. Ten proces trwa od 6 do 10 godzin, a jego długość jest zależna od wysokości wydruku. Podczas wygrzewania wilgoć z wydruku jest usuwana, co prowadzi do silniejszego połączenia między pojedynczymi cząstkami. Jest to kluczowe, aby uzyskać stabilny i solidny wydruk, który jest gotowy do następnego kroku – procesu oczyszczenia.