Experimental Protocols for Polymeric Binder Selection in the Binder Jetting of Metallic Particles in Three-Dimensional Printing

L'impression par jets de liant est une technique avancée de fabrication à base de poudres où un lit de poudre, puis un liant polymérique sont déposées de manière alternée jusqu'à ce qu'une pièce à trois dimensions soit formée. La pièce résultante est appelée un corps vert. Elle est composée de particules de poudre tenues ensemble par le liant. Pour obtenir une pièce purement métallique, la pièce doit être traitée thermiquement pour pyrolyser le polymère et fritter les particules de poudre. C'est l'une des techniques d'impression 3D de métaux les plus prometteuses. Cependant, la sélection des liants est souvent abordée par essai-erreur, ce qui mène à des corps verts avec une faible résistance, cause des pertes grandes de production et décroit la capacité du processus d'impression de produire des détails délicats.

Abstract

Binder-jet printing is an advanced manufacturing technique where the alternating deposition of a metal powder bed, then printing of a polymeric binder are repeated until a three-dimensional part is formed. The resulting piece is called green body. It is composed of powder particles held together by the binder. To obtain a pure metallic part, the piece must be treated thermally to pyrolyze the polymer and to sinter the powder particles. It is one of the most promising metal 3D printing techniques. However, the selection of binders is often approached by trial and error, which leads to poor green bodies strength, causes high production loses and decreases the printing process capacity to produce delicate features.