接着去除所有未使用的和松散的金属粉末

　　粘合剂喷射结合Z-Max浸渍已经成功制造出了扳手和机器人零件等物体。用粘合剂喷射3D打印机制作出的物体一旦经过适当的浸渍，可以满足打磨、钻孔、油漆和电镀等需求。

　　粘合剂喷射3D打印技术通常用来制作原型、概念模型和艺术作品。虽然可用的材料有限，但与材料挤压技术和光固化快速成型技术相比，这种技术还是有几项优势的。首先，打印过程无需制作和去除支撑结构，因为延伸和孤体部分可由周围的散粉支撑。其次，该技术能够比上述两项技术更快速地构建物体。第三，该技术的制作成本低于其他3D打印技术。最后，粘合剂喷射3D打印机可以实现全彩打印。

　　粘合剂喷射3D打印机在粉末层上同时喷射粘合剂和彩色墨水就能够打印出彩色物体。这项技术和传统的2D照片打印机所使用的工艺是一样的，将绿色、红色、黄色和黑色墨水适当混合从而打印出全彩照片。ZPrinter打印机更有优势的一点是，它可以只喷入物体表面几毫米深处，从而节省墨水的消耗。

　　目前市场上最高级型号的ZPrinter可打印的体积为508毫米×381毫米×229毫米（20英寸×15英寸×9英寸），并可打印出39万种颜色。该打印机打印的最小层厚在0.089毫米和0.102毫米之间，X轴和Y轴的精度为0.1毫米，每小时可输出材料15毫米。尽管这些数字十分惊人，但为了打印出更大的物体，德国的Voxeljet公司发明出了VX系列3D打印机。他们使用最大型号的VX4000打印机，通过在塑料粉末或铸造砂上逐层喷射粘合剂，制造出了体积为4米×2米×1米（约13.1英尺×6.5英尺×3.3英尺）的物体。它使用了额外的宽打印头对物体的每层都喷射两次。

　　2.11.1 3D 砂型铸造

　　Voxeljet 公司和其他打印机制造商生产的粘合剂喷射 3D 打印机可以制造模具或“砂铸件”，然后用于生产金属物体。几千年来，砂型铸造一直是生产铁、青铜、黄铜、铝和黄金等金属的常见制作工艺。该技术主要使用一种特殊的树脂浸渍砂，根据物体“模板”进行制造。这种模板一般是用木材等相对容易塑造成型的材料做成。

　　砂在模板中压实之后，就要将模板从组装的模具中拿掉，这个过程可能需要将模具拆分再重新组装。然后将熔融金属倒入模具形成模板的形状。最后，等金属凝固后，把砂型模具分离掉就得到了最终的物体。

　　专业级砂型铸造3D打印机与图2-7中粘合剂喷射3D打印机的制作工艺相同。平铺在粉末床上的材料是特别设计的专用砂，而从来回移动的打印头中喷出的粘合剂是铸造级树脂。打印完成后，周围松散的砂被回收，再用普通砂型铸造工艺往组合模具中填充金属。

　　3D 砂型铸造工艺与传统技术相比，最大的优势在于它在打印前无需制造物理模板（这个过程需要时间和精巧的工艺技能，或者使用其他 3D打印技术）。它还可以制造十分复杂和大型的模具，而且在浇铸之前不需要为了移除模板而打破模具。因此，3D 砂型铸造工艺能够节省大量时间和金钱，同时制造出更多新颖的产品。虽然这样的打印机只是生产砂型铸件，而不能直接打印物体，但这仍然是一项非常重要的技术，它大大加快了生产速度并降低了成本，是最古老的制造工艺之一。

　　2.11.2 粘合剂喷射金属打印

　　粘合剂喷射 3D 打印机本来是利用某种特殊复合聚合物来打印高分辨率的陈列模型或原型的。但是一些创新的公司打破了这一界限，开始在青铜或不锈钢等材料上应用此技术。和图 2-7 一样，平铺一层金属粉末，移动的喷墨打印头在适当的地方喷射粘合剂使金属颗粒粘合在一起。接着加热灯将该层干燥，之后新的一层粉末再被推动过来。如此反复直至打印完成。

　　打印完所有层后，装有易碎和多空物体的“粉盒”被送入175℃的固化炉中保持 24 小时，目的是蒸发水分并固化粘合剂。接着去除所有未使用的和松散的金属粉末，露出仍然未成型的物体，它大约包括60%的金属和40%的空气。

　　为了使物体更结实，还需要注入更多的金属。方法是将它放在一个盒子里，里面装有青铜粉，四周用氧化铝粉固定。然后放到温度为2000℃的窑中继续烧制 24 小时。此温度能够将青铜粉末液化并浸润到物体中，使其成为金属含量99.9%的固体金属。

　　冷却之后将物体从窑中取出。之前为了方便青铜粉浸润的所有支撑点或“熔渣”都要手工去除。大多数使用粘合剂喷射金属打印方法制造的物体都需要进行抛光。

　　正如你所看到的，粘合剂喷射金属打印或多或少都要涉及到烧制（幸亏很多物体可以在窑中同时进行打印、固化和浸润）。即便如此，目前该技术却是最廉价的3D金属打印形式，并且能够用青铜或注入了青铜的不锈钢材料制造出结实的金属物体。打印体积为 750 毫米×380 毫米×400毫米（29.5英寸×15英寸×15.8英寸），最小层厚约0.28毫米。

　　粘合剂喷射金属打印还有一系列表面抛光等工艺，包括镀金。因此，该技术在那些制作珠宝的艺术家中十分流行。

　　2.11.3 粘合剂喷射陶瓷打印

　　陶瓷同样可以用于粘合剂喷射过程中。逐层平铺硅酸铝陶瓷粉末，再喷射粘合剂。所有层都打印完成后，将物体置于烤箱中进行干燥并将多余粉末去除。然后再放到窑中烧制、预上釉、再烧制、上釉、最后再烧制一次。富有光泽的陶瓷成品具有高耐热性并达到了食品安全级别。

　　虽然最终