Технология Binder Jetting с PMMA — это индустриальный метод аддитивного производства моделей для литья по выплавляемым моделям (ЛВМ), особенно востребованный в аэрокосмосе, машиностроении, турбостроении и ювелирке.
Что такое Binder Jetting с PMMA?
Binder Jetting — это 3D-печать, в которой используется:
- Порошок PMMA (высокодисперсный, термопластичный полимер)
- Жидкий связующий агент (binder) — капельно распыляется по слоям порошка
Слои наносятся поэтапно: сначала распыляется порошок, затем капли связующего из инжектора "склеивают" нужную область. После завершения печати получается хрупкая, но точная "зелёная модель".
Почему используется PMMA-порошок?
PMMA в формате порошка идеально подходит, потому что:
|
Свойство |
Преимущество для Binder Jetting и ЛВМ |
|
Выгорает полностью |
Не оставляет золы — не загрязняет форму |
|
Отличная точность |
Тонкий порошок → высокая детализация |
|
Химически чистый материал |
Не вызывает дефекты в оболочке |
|
Жёсткость до выжигания |
Модель устойчива при формовке оболочки |
Этапы процесса Binder Jetting с PMMA
- Печать 3D-модели
- Печатается на специализированных машинах
- Материал: PMMA-порошок
- Связующее: органическое, испаряемое (обычно основанное на спиртах)
- Извлечение и постобработка
- Модель извлекается из порошкового «кекса»
- Укрепляется (может потребоваться инфильтрация воском или термофиксация, но часто — нет)
- Формование оболочки
- Модель многократно окунается в керамическую суспензию (или наносится кистью/струей)
- После сушки получают прочную оболочку
- Выжигание модели
- Плавный нагрев до 700–850 °C
- PMMA выгорает без остатка, не повреждая оболочку
- Заливка металлом
- В готовую полость заливается расплав (например, сталь, никелевый сплав)
- Получается точная металлическая деталь
Пример точности и размеров:
|
Параметр |
Значение |
|
Толщина слоя |
0.08-0.2 мм |
|
Диаметр частиц порошка |
20-100 мкм |
|
Точность печати |
±0.15 |
|
Максимальный размер печати |
До 1200 х 1000 х 600 мм |
Преимущества Binder Jetting с PMMA
|
Преимущество |
Что это даёт |
|
Быстрое изготовление модели |
До 10х быстрее, чем SLA или FDM |
|
Подходит для серийного производства |
Можно печатать десятки моделей за раз |
|
Высокое качество поверхности |
Минимум финишной обработки |
|
Без золы и копоти при выжиге |
Стабильные литейные формы |
|
Уменьшение стоимости оснастки |
Нет необходимости в восковых пресс-формах |
Ограничения
- Требуется промышленное оборудование (дорогостоящее)
- Необходима тонкая настройка процесса обжига
- Не подходит для деталей, где требуется структурная прочность модели (только как одноразовая форма)
Где применяется?
- Авиатурбины и их компоненты
- Мелкосерийные промышленные отливки
- Ювелирные изделия
- Экспериментальные сплавы
- Медицинские имплантаты (через литьё)