GE Additive推出新的粘合剂喷射3D打印机Series 3：技术和规格

2022年10月22日，南极熊获悉，美国通用电器的3D打印部门GE Additive，宣布推出新的粘合剂喷射3D打印设备Series 3。该设备可以3D打印复杂的小型和大型零件，具有超过铸造类似产品的出色材料性能。

△GE Additive的Series 2 Beta和Series 3 3D打印机并排工作

据该公司称，Series 3能够更普遍地克服粘合剂喷射所面临的问题：生产大型零件。通常，对于粘合剂喷射工艺来说，大的印刷品可能会变得太重，从而导致塌陷。烧结对于任何尺寸的零件来说都是一个复杂的问题，而对于超大尺寸的部件来说，很难预测和成功完成烧结。

△GE Additive位于俄亥俄州辛辛那提的3D打印工厂的外部

关于粘合剂喷射成形技术
它是一种通过喷射粘合剂使粉末成型的增材制造技术。和许多激光烧结技术类似，该技术也采用粉床（powder bed）作为基础。但不同的是，该技术使用喷墨打印头将粘合剂喷到粉末里，从而将一层粉末在选择的区域内粘合，每一层粉末又会同之前的粉层通过粘合剂的渗透而结合为一体，如此层层叠加制造出三维结构的物体。

△粘合剂喷射技术（Binder Jetting）工作示意图

GE在3D打印行业
在过去的十年中，GE逐渐在3D打印领域站稳脚跟，从最初通过收购3D打印公司Arcam、Concept Laser 和Morris Technologies来实现的。除了继续销售前两家公司的机器外，GE还利用它们的能力在该公司的GE Additive 和GE Aerospace业务中进行创新。

在实践中，该公司的工程师们，正在探索发动机可以在3D打印技术中收益的领域，皆在开发GE尖端3D打印燃料喷嘴等部件。据悉，这家跨国公司已经制造了超过14万个3D打印组件，并且这些组件的燃油效率比标准产品高15%。

GE的GE90、GE9X和Catalyst发动机现在还配备了3D打印元件，从传感器支架到行星齿轮箱(PGB)等部件以及结构性更强的飞行关键部件，反映了该公司对于持续研发3D打印技术的进展。

在其它地方，通用电气自2016年以来一直在寻求开发自己的粘合剂喷射技术，并与康明斯、西屋制动和山特维克等公司合作拓展其能力。据该公司称，通过合作使该公司能够以“安全扩展所需的成本和质量” “识别、设计和生产”某些应用程序，并满足工业、批量制造的需求。

△GE Additive 3D打印工厂内部

Series 3粘合剂喷射3D打印设备的特点
GE Additive声称，Series 3的构建体积为500 x 500 x 500 mm，可以重复且可靠地生产“超过铸造等效物”的零件，同时获得小于500 μm的通孔直径和壁厚。已成功生产重达25公斤的不锈钢制品（但不限于），没有已知的最大壁厚限制。该打印机的制造还考虑到了可维护性，因此可以轻松修复磨损的喷嘴或打印机。另外，它也是一个开放的材料系统。

在技术方面，基于GE的H1 Alpha和H2 Beta研发经验而开发，核心技术采用水基粘合喷射技术，它一层一层地被沉积在粉末床上。然后材料的水分蒸发，只留下半固体复合材料或“生坯”零件。

在此过程中，GE的机器通过类似Arcam的系统送入粉末，然后将材料移动到重新填充床的电动螺旋推进器上。Series 3的内部传送系统补充了这种快速重复工作流程，可以在该系统上装载构建盒，在其中打印零件，并自动进入后处理，从而提高利用率。

除了Series 3，GE Additive还推出了粘合剂喷射成形辅助设备，包括粉末和液体处理站，以及除粉系统。这些附件可以通过一系列管子连接，能够通过氮气从一个腔体到另一个腔体输送材料。这不仅使每个系统的气氛保持惰性，而且可以快速、安全地回收粉末。

这套粘合剂喷射打印系统在发布前已经经历过了长达四年的客户开发、合作和测试，以确保其金属粘合剂喷射技术，已为大批量生产环境做好准备。

虽然 Series 3最初是为了满足GE的内部铸件生产需求而开发的，但该公司也在汽车制造领域发现了市场商机。因此，该系统现在具有更广泛的使用空间，预计交付时间定于2023年开始。

△GE Additive采用粘合剂喷射技术生产的一组零件

技术规格
技术         粘合剂喷射
粘合剂        水基（可根据应用定制）
构建体积         500×500×500mm
特征精度         小于500μm
容量         打印重量大于25公斤
监控                独立的实时监控系统
软件         GE Additive Amp