什么是多材料喷射技术
从设计到多材料部件。
多材料喷射技术(MMJ)能够实现高精度、基于液滴的多材料增材制造。该技术喷射高固含量的液滴,这些液滴由细粉末、热塑性粘结剂以及定制添加剂配制而成。材料只在需要的位置沉积,液滴相互重叠形成连续的线条和层结构。液滴接触后立即融合,并在热量散失时迅速固化,从而形成清晰的结构特征和明确的材料界面。通过多个打印头喷射不同粉末负载的打印材料,MMJ 可以在单个部件中实现体素级(voxel-level)的材料分布。
MMJ 作为一种成形技术——类似于压制和注塑——可集成到成熟的粉末加工制造流程中。它能够直接融入现有工业生产路线,从粉末制备到脱脂和烧结,最终得到致密的功能性部件。
您的创意
带着您的应用、零件或装配概念而来——我们将其转化为可制造的 MMJ 工艺链。
您的创意
从以应用为导向的概念开始。
- 分享需求、零件/装配体及目标
- 我们提出可制造的 MMJ 工艺路线
- 就范围、时间计划和交付内容达成一致
设计与工程定义
定义需求、几何结构、接口和功能区域。
设计与工程定义
将应用需求转化为可打印的零件或装配概念。
- 需求与性能目标
- 几何结构、接口、公差
- 功能区域与约束条件
- 使用/输出:来自主流 CAD 系统(包括 SOLIDWORKS、Fusion 360 和 CATIA)的单材料和多材料 .3MF 文件格式(ISO/IEC 25422)。
材料选择与分配
选择可共烧结材料并将其映射到功能区域。
材料选择与分配
直接根据功能区域确定材料布局。
- 各区域材料(导电 / 绝缘 / 结构等)
- 共烧结性检查(多材料)
- 收缩 / 致密化策略
材料与原料制备 (BYOP)
从粉末到高固含量、可喷射的打印原料。
材料与原料制备 (BYOP)
粉末经过验证并转化为适用于 MMJ 的原料。
- 材料组合中的现成材料可直接使用
- BYOP:我们验证客户粉末并配制原料
- 开放参数化支持内部材料开发
打印任务准备
为打印任务进行设置、切片和参数化。
打印任务准备
为稳定的液滴沉积准备设备和任务。
- 集成切片将 3D 模型转换为液滴级构建数据
- 装载原料并选择打印头/材料
- 温度和粘度调节
- 喷嘴检查与校准
MMJ 构建过程
按照构建策略逐滴沉积材料。
MMJ 构建过程
通过受控液滴重叠和监测来执行构建过程。
- 通过多个打印头实现体素级材料分配
- 稳定的线条和层结构形成
- 在线监测与记录
混合激光处理(可选)
在构建过程中进行在线表面烧蚀、平滑或结构化处理。
混合激光处理(可选)
可选光纤激光模块,集成于 MMJ 工艺中。
- 按需进行在线表面优化
- 减少或替代后续精加工步骤
- 根据应用和构建策略进行配置
生坯取出
快速取出和处理,无需清洗步骤。
生坯取出
高效取出生坯,以便进行热处理。
- 可轻松从构建平台上释放
- 处理稳定可靠(热塑性粘结剂)
- 无需去粉、清洗或槽式清洁
脱脂与烧结
去除粘结剂并致密化,以获得最终材料性能。
脱脂与烧结
热处理是单材料和多材料零件的标准工业工艺。
- 热脱脂(无需危险溶剂)
- 烧结实现致密化
- 多材料零件的共烧结制度(共享升温曲线/气氛)
最终零件 / 装配体
完全致密的功能部件,可直接使用或集成。
最终零件 / 装配体
经过加工、质量控制及必要精加工后的最终结果。
- 尺寸检查与记录
- 可选硬加工/精加工(如有需要)
- 在线激光处理可降低精加工工作量
更低的系统复杂度
在其他技术中必不可少的要求,在 MMJ 中被省去了。
无粉床

无需铺设粉床。材料仅沉积在需要的位置。无需去粉意味着不会产生空气中漂浮的松散粉末,从而提高安全性并降低防护要求。
无拉丝现象

不采用基于丝材的挤出工艺。因此不会出现拉丝、意外内部空洞或层间结合薄弱的问题。
无料槽,无浆料罐

无需浆料槽或树脂槽。材料处理更清洁,无液体储槽,也避免交叉污染。
无需受控照明

无需光照受控的房间。不同于 UV 或光反应工艺,MMJ 材料对环境光不敏感。
无需惰性气氛

构建过程中无需惰性气体腔室。
无需溶剂脱脂

无需化学脱脂槽或危险溶剂。粘结剂通过热处理去除。
技术洞察
在液滴尺度上定义制造。
基于液滴的构建原理
在液滴分辨率下实现功能集成。
- 零件通过液滴重叠构建,形成连续的线条和完整的层。
- MMJ 材料将细粉末与热塑性传输基体相结合。
- 沉积的液滴会立即融合并固化,形成稳定的生坯。
- 更高的粉末负载意味着需要去除的粘结剂更少 → 脱脂更快、收缩风险更低,并且尺寸控制更加稳定。
- 生坯经过脱脂和烧结,以获得最终材料性能。
分辨率
快速概览
- 解析度為 50 至 100 微米
- 液滴直徑(xy 平面)可變,其範圍由液滴直徑決定,介於 200 微米至 1000 微米以上。
- 层高 ≥ Z 轴 ≈ 大致等同于液滴高度,范围从 70 µm 到 300 µm —— 大约从人类头发的厚度到接近针的直径。
- 与液滴直径相关,液滴体积范围从 0.5 nl » 小到类似细菌细胞甚至比尘埃颗粒还小 « 到超过 25.0 nl » 大约相当于覆盖一根人类头发横截面的体积 «。
- 壁厚可以从单个液滴的直径一直到 20 mm。
液滴沉积的高速记录

