金属3D打印之MJ材料喷射工艺（Material jetting）

金属3D打印按照成型工艺可分为PBF粉末床熔合（Powder bed fusion）、MJ材料喷射（Material jetting）、BJ粘结剂喷射（Binder jetting）、DED直接能量沉积（Direct energy deposition）四大工艺。上一期，我们围绕“PBF粉末床熔合”展开了详细解读，本期我们将目光移向“MJ材料喷射工艺（Material jetting）”，以专业视角来感知这一金属3D打印技术带给行业的全新声量。

材料喷射（MJ）是一种相对较新的3D打印技术。它的基本原理是使用喷射出的液体光聚合物液滴，液体光聚合物液滴在紫外光的照射下固化，由此制造零件。这一工艺与SLA成型原理非常相似，它们都使用紫外光源来固化树脂。但不同之处在于MJ 3D打印机一次喷射数百个微小液滴，而SLA 3D打印机则是在一整桶树脂中，通过激光选择性地逐点固化。

材料喷射（MJ）成型原理

看到这里，一些小伙伴可能会产生疑问：“上述内容中，材料喷射（MJ）采用的是非金属材料，为何还会被归类于金属3D打印的类目中呢？”别急，下文将会为您解答：

材料喷射（MJ）技术可分为连续材料喷射（CMJ），纳米颗粒喷射（NPJ）和按需滴落（DOD）三大类目，其中纳米颗粒喷射（NPJ）与金属材料有着高度的对标性。它是由国内某知名企业于2016年首次公开的并取得专利的材料喷射3D技术，其工作原理与传统的2D喷墨打印机的工作原理相似。只不过将传统的彩色墨水替换为悬浮纳米粒子（SNPs），然后用打印平台替换传统的纸张，由以往的2D操作转向了3D打印。其中悬浮纳米颗粒（SNP）指的是纳米级的研磨金属粉末或陶瓷粉末被包裹在一层液体中。当悬浮纳米颗粒被沉积到3D打印机的打印平台上时，外面的这层液体会因打印平台的热量而蒸发，仅留下纳米颗粒，随后纳米颗粒也在高温下开始粘合，进而形成目标模型。

纳米颗粒喷射（NPJ）工作原理

纳米颗粒喷射主要用于制造具有高分辨率的金属零件或陶瓷零件，且其所兼容的材料目前只限于316L不锈钢和两种陶瓷基材料-氧化锆和氧化铝，因此在应用场景上也受到了一定的桎梏。同时NPJ 3D打印机和SNPs材料自身成本较高，所以主要应用于工业级需求。不过这一技术没有严格的打印环境需求（即不需要气体，真空或压力环境）且打印的零件可以回收，打印品质也较为卓越，因此后期发展前景还是十分良好的。