2.1.4 材料喷射工艺

材料喷射工艺是指将材料以微滴的形式选择性喷射沉积的增材制造工艺。代表性工艺有聚合物喷射（PloyJet）技术和多射流熔融（Multi Jet Fusion，MJF）技术等，其成形原理如图2-4、图2-5所示。

图2-4 聚合物喷射成形原理图

资料来源：广东省增材制造（3D打印）产业技术路线图。

聚合物喷射技术是以色列Objet公司于2000年年初推出的专利技术，与传统喷墨打印机类似，由喷头将微滴光敏树脂喷在打印基底上，再用紫外光层层固化成形成产品。其基本原理与SLA、数字光处理（DLP）类似，主要成形过程为：喷头根据分层截面模型数据做xy平面运动，光敏树脂喷射在工作台上，同时UV固化灯沿着喷头运动轨迹发射紫外光对工作台上的光敏树脂进行固化，完成一层打印；之后工作台沿z轴下降一个层厚，装置重复上述过程，完成下一层打印；重复前述过程，直至工件打印完成；去除支撑结构。

该工艺技术适用的光敏聚合物多达数百种，从橡胶到刚性材料，从透明材料到不透明材料，从无色材料到彩色材料，从标准等级材料到生物相容性材料，以及用于医学领域的专用光敏树脂材料等。该工艺技术具有快速加工和原型制造的诸多优势，甚至能够快速、高精度地生成具有精致细节、表面平滑的最终用途零件，在航空航天、汽车、建筑、消费品、医疗等行业应用前景广阔。

图2-5 惠普多射流熔融成形原理图

资料来源：惠普公司。

多射流熔融技术是由惠普公司于2018年自主研发的增材制造工艺，其主要成形过程为：铺设成形粉末；喷射熔融辅助剂（Fusing Agent）；喷射细化剂（Detailing Agent）；在成形区域施加能量使粉末熔融；重复上述过程直到加工完成。其中，将熔融辅助剂喷射到打印部分，使得粉末材料充分熔化；将细化剂喷射到打印区外边缘，起到隔热作用。这样既可以保证没有打印的粉末保持松散状态，使得粉末再利用率达到80%（普通SLS工艺的利用率为50%左右），还能保证打印层表面光滑，提高打印件的精细度。

该工艺在零部件制造上取得了突破性的经济效益，具有成形速度快、产品精度高的特点，可用材料主要为尼龙12（PA12），而更多可用材料取决于惠普公司对于细化剂的开发。