首个3D打印零件，康明斯待量产BJ技术制造的喷枪头适配器

近日，康明斯首个运用新型高精度Binder Jet（粘合剂喷射3D金属打印）技术生产的零部件最终定型，标志着康明斯在3D打印技术应用，迈向工业4.0的又一个里程碑。

该零件是康明斯排放处理系统（CES）用于大马力发动机的喷枪头适配器，正等待康明斯零部件生产审批程序（PPAP）的正式批准。喷枪头适配器是康明斯发动机排放系统的重要零部件，它将柴油发动机的废气雾化，并喷射到发动机废气流中，以减少发动机的氮氧化物（NOx）排放。

增材制造技术生产零部件拥有独特的优势，包括轻量化设计、改进流体和气流的几何形状、以及避免了交叉钻孔所增加的复杂性。该零件获得最终批准后，预计将于今年年底正式生产。

向经济性出发

早在2019年4月，康明斯就开始在Binder Jet技术领域加大投入。Binder Jet技术使用打印头将粘合剂喷到金属粉末里，通过液体粘合剂，选择性地将金属粉末粘合成零件的形状，并将其进行叠加，形成固体金属零件。根据零件的复杂程度不同，该技术比其他激光打印工艺快60到100倍，让大批量生产成为可能。

此外，Binder Jet技术还具有环保优势。与传统机械加工不同，Binder Jet打印机可100%提取打印件的残留粉末，通过系统再循环，实现在其他零件的生产中重复使用。

2020年，康明斯在印第安纳州哥伦布市的制造工程开发中心（MEDC）内建立了增材制造技术实验室，致力于开发和验证Binder Jet技术的工业化生产，康明斯工程团队在增材制造设计生产方面积累了丰富经验和技能。

目前，康明斯增材制造生产和工程团队还在设计和打印一些其它的概念零件，预计今年能够完成更多零件生产。康明斯目前拥有两台第二代Binder Jet打印机，一台位于印第安纳州哥伦布的增材制造技术实验室，另一台在俄亥俄州辛辛那提附近的GE Additive颠覆性创新实验室。

康明斯与GE Additive公司正积极合作开发第三代Binder Jet技术，以支持更高产量、更高质量、更低成本的工业化解决方案。

双方的战略合作致力于实现低成本、高质量和满足所需规模的生产应用。康明斯一直在增材制造生产领域深耕，运用Binder Jet技术打印零部件是康明斯在该领域又一最新进展。

向生产出发

多年来，康明斯工程和制造团队一直使用聚合物（塑料和树脂）打印零部件，并且在小批量金属打印领域不断取得突破。康明斯拥有三台GE Additive Concept Laser M2 机器，其中一台在印第安纳州哥伦布市的康明斯技术中心，另外两台在墨西哥圣路易斯波托西（SLP）康明斯研发中心。此外，康明斯还利用SLP中心的3D砂型打印技术来制造零件模具。

得益于成本和制作周期优势，增材制造技术非常适合售后市场客户和小批量需求客户的零部件需求。自2019年销售首个金属3D打印零部件以来，康明斯已批准20多项3D打印零部件，零部件出货数量达350个。

未来，康明斯将与GE Additive公司继续合作，进一步提升增材制造技术生产能力，加快产品上市速度，并提高产量。

BJ技术进军生产领域

根据3D科学谷市场研究全球战略合作伙伴AMPOWER的合伙人Maximilian Munsch博士，粉末床系统仍然是金属和塑料工业领域3D打印技术的主流技术。到2025年，AMPOWER预计粉末床系统的市场份额将减少例如金属中的粘接剂喷射（BJT）和塑料打印中的（DLP）技术将上升。

根据3D科学谷市场研究全球战略合作伙伴CONTEXT预计2022年以后3D打印市场将全面反弹。继续使用3D打印进行批量生产仍然是加速增长的关键，诸如粉末床熔化和桶式光聚合（用于塑料）和粘结剂喷射（用于金属）等技术已准备好帮助这一推动。

文章来源：康明斯、3D科学谷