Обзор типов, механизмов образования, последствий и методов устранения дефектов при 3D-печати методом Binder Jetting

Аддитивное производство (AM), обычно называемое 3D-печатью, ознаменовало преобразовательную эпоху в изготовлении материалов. Благодаря своей инновационной послойной адгезионной методике метод Binder Jetting (BJ) рассматривается как потенциально предпочтительный для синтеза широкого спектра материалов. В настоящее время дефекты, присущие технологии BJ, значительно ухудшают качество получаемых деталей. В ответ на это настоящий исчерпывающий обзор сначала излагает фундаментальные принципы методики BJ, а затем систематически собирает полный перечень возможных дефектов, возникающих в процессе печати. На основе механизмов образования и впервые систематически дефекты BJ классифицированы на пять групп: дефекты нарезки (slicing), дефекты распределения порошка, дефекты при печати одного слоя, дефекты накопления при многослойной печати и дефекты при удалении порошка (depowdering). Особое внимание уделено аномалиям, вызванным взаимодействием связующего вещества с порошковым слоем, что принципиально отличает BJ от традиционных методов AM. Для каждой категории представлены сочетания численных алгоритмов и физических моделей, позволяющие исследователям глубоко понять механизмы возникновения этих дефектов. Кроме того, рассматриваются и суммируются различные стратегии их смягчения, включая выбор связующего, оптимизацию технологических параметров, постобработку и интеграцию гибридных техник. В заключение обзор указывает на существующие пробелы в исследованиях BJ и намечает направления дальнейших работ. Предоставляя всесторонний обзор дефектов, эта статья стремится послужить научным справочником для будущих научных и технологических достижений в области BJ.