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Binder Jet 3D 列印:完整技術指南

最初發布於 Jan 06, 2026, 更新於 Jan 06, 2026

1 分鐘

什麼是黏著劑噴射 3D 列印?掌握基礎概念

黏著劑噴射常被比喻為「類固醇版」的噴墨列印:機器不噴墨水到紙上,而是將液態黏著劑噴灑在薄層粉末上。每當噴頭掃過,就把粉末顆粒層層黏合,直到形成所謂的「生胚」。列印完成後,吹除或刷掉多餘粉末,再經固化、燒結或滲透處理,零件才能獲得最終強度。


從 MIT 到現代製造:黏著劑噴射的崛起


黏著劑噴射(BJ)並非新技術,1990 年代起源於 MIT,利用噴墨技術黏合金屬或陶瓷粉末。相較於雷射 3D 列印,成形過程無須加熱,速度更快、成本更低,也適合大尺寸工件且無熱變形疑慮,成為快速原型與量產之間的橋樑。


汽車、航太與醫療產業已用它製作支架、冷卻元件與客製植入物,通常無需傳統模具,在成本與效率上可與鑄造、加工抗衡。


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JLC3DP 現已提供黏著劑噴射服務,包含材料選擇、設計支援與後處理。目前可選材料:BJ-316L。點此查看報價


黏著劑噴射 3D 列印如何運作:步驟解析


diagram of Binder Jetting 3D printing process


乍看之下黏著劑噴射 3D 列印很複雜,其實步驟相當直觀:


1. 粉末鋪層與準備

滾輪或刮刀將金屬、陶瓷或砂材粉末薄層均勻鋪於成形平台。粉末床必須平整,就像上漆前得先磨平牆面,否則成品會出現缺陷。


2. 噴射黏著劑與選擇性固化

噴頭依 CAD 路徑掃過,精準噴灑微量黏著劑,將粉末黏成零件形狀,如同微觀等級的熱熔膠槍。


3. 後處理:清粉與燒結

列印完成後的「生胚」仍脆弱,需先小心清除周圍鬆粉(清粉),粉末可回收再用。接著進爐燒結使粉末熔合,或滲入青銅等材料增加強度,生胚才能轉變為緻密、耐用的最終件。


與傳統方法相比如何?


鑄造需要昂貴模具,加工則切削大量材料並產生廢料。黏著劑噴射無需模具、幾乎零廢料,還能做出傳統切削無法達成的複雜幾何。雖非萬能,但對於中批量、重速度與複雜度的生產極具優勢。


另外,黏著劑噴射與材料噴射名稱相似卻截然不同:前者用膠黏粉末,後者用光固化樹脂。想了解更多,請參考我們的黏著劑噴射 vs. 材料噴射指南。


黏著劑噴射 3D 列印的價值主張


黏著劑噴射能快速、可擴展且低成本地生產金屬、陶瓷與砂件,無熱應力,特別適合汽車、航太與醫療應用。


想知道其優勢、實際應用及與其他技術的比較?我們為您整理如下。


黏著劑噴射 3D 列印的核心優勢


黏著劑 3D 列印被公認為最具量產潛力的 3D 列印技術之一,原因如下:

1. 高速成形

相較於雷射逐點掃描,黏著劑噴射一次噴印整層,速度更快。


範例:

以雷射燒結需數小時的小型金屬支架,改用黏著劑噴射可大幅縮短時間。


2. 量產成本低

無需昂貴雷射與高功率加熱,能耗低;單次可堆疊多件,無須複雜支撐。


範例:

車廠常用黏著劑噴射量產小型引擎零件,比鑄造或加工更經濟。


3. 設計自由、無需支撐

粉末床即支撐,可製作複雜幾何、懸空與內部流道,降低傳統工法成本。


範例:

醫療植入物設計師利用多孔結構促進骨整合,傳統加工幾乎無法實現。

4. 大尺寸成形

黏著劑 3D 列印機可放大體積,用於建築級砂模或大型鑄件,拓展應用尺寸。


範例:

營造商列印巨型砂模,用於鑄造重型金屬構件或建築特色,原理相同、尺寸更大。


5. 多材料能力

除金屬外,亦適用陶瓷、複合材與砂;可再滲入其他材料調整性能。


範例:

珠寶業用此法製作精密蠟模,航太業則用於輕量化又堅固的金屬結構。


黏著劑噴射的實際應用


3D 黏著劑噴射已走出實驗室,正在改變產業設計與製造方式:


產業應用為何選擇黏著劑噴射
汽車支架、齒輪、殼體、電動車零件縮短交期,可擴展至大量生產
航太輕量化渦輪與結構件無需模具即可製作複雜幾何
醫療牙冠、植入物、手術器械高精度、小批量成本合理
鑄造砂模、鑄造砂芯快速列印大型模具,無需工裝
消費品珠寶、眼鏡、功能性硬體設計自由且可擴量產


黏著劑噴射 vs. 其他 3D 列印技術


項目黏著劑噴射SLS(選擇性雷射燒結)SLM/DMLS(雷射熔化)FDM(熔融沉積)
材料金屬、陶瓷、砂聚合物(尼龍、TPU、複合材)金屬(不鏽鋼、鈦、鋁合金)熱塑塑膠(PLA、ABS、PETG、ASA)
速度極快,無雷射,可大型化中等慢,高能耗、薄層小件快,大件變慢
成本(設備+營運)中等(低於 SLM,高於 FDM)中等極高(設備+惰性氣體+能耗)
件強度需後燒結才能緻密良好,等向性優異,近鍛造性能較低,層間結合有限
表面品質良好,但可能需後加工顆粒感,需拋光優秀,高解析度可見層紋
需支撐否(粉末床支撐)是(需移除金屬支撐)
最佳應用金屬件量產、砂模、陶瓷功能性塑膠原型、活動鉸鏈、殼體航太/醫療植入物、高階模具原型、手作件、小批量治具


若您正在評估雷射金屬製程,也可參考 SLM 與 DMLS 的比較


黏著劑噴射 3D 列印機技術解析


看到黏著劑噴射的潛力後,團隊最常問:「我們得投資多少?」這通常帶出三個關鍵問題:市場上有哪些機型?價格區間?如何挑選?別急,我們逐一拆解。


黏著劑噴射 3D 列印機有哪些類型?


並非所有黏著劑噴射機都追求同一目標:有些是工廠級生產怪獸,有些則是 Maker 實驗小平台。簡單分類如下:


類型說明
金屬黏著劑噴射機使用細金屬粉末,需後燒結達到全強度,以速度與擴展性著稱
陶瓷/石膏黏著劑噴射機列印陶瓷、石膏基材,常用於鑄造模或全彩模型
DIY 黏著劑噴射機由玩家或研究群體自製,硬體與開源軟體自組,可靠性低但適合實驗


差異主要在規模與目的:工廠端選金屬黏著劑噴射機;教育或概念驗證可用DIY 機


黏著劑噴射 3D 列印機多少錢?


談到價格得先打預防針:小型設備約五萬美元起跳,工業級輕鬆突破百萬。最終取決於成形尺寸、材料兼容性與產能需求。


價格驅動因素:


因素對成本的影響
設備尺寸越大需更大粉處理系統、高流量噴頭與更強後處理
材料兼容性金屬機因需燒結設備,價格遠高於陶瓷或塑膠機
解析度與精度高解析需高階噴頭與精密機構,成本增加
產能(速度)連續產線級設備因自動化與可靠性而溢價


與其他技術相較:

FDM:桌面級 1K–5K 美元,工業級 20K–50K 美元。

SLA/DLP:專業級 3K–10K 美元,大尺寸可達 100K+ 美元。

黏著劑噴射:入門實驗或陶瓷機 50K–100K 美元,工業金屬機常達 500K–1M+ 美元。

如此高額投資令許多企業猶豫。


JLC3DP 解決方案:無需一次支付高額黏著劑噴射設備費用,即可外包試作。我們提供高階設備與專業服務,讓您先驗證設計、再決定量產時機。立即免費報價

案例:某客戶想嘗試黏著劑噴射,又不願先投資五十萬美元。透過 JLC3DP 外包,數日內收到可用原型,成功向投資人提案,無須過早投入設備資金。


如何挑選合適的黏著劑噴射 3D 列印機

應用情境建議廠牌/機型原因
金屬件大量生產HP Metal Jet / Desktop Metal高產能、低成本、燒結後強度高
大型砂模與砂芯ExOne / Voxeljet 砂材系統鑄造廠實績多,可印超大尺寸
高性能陶瓷(醫療、航太)Lithoz、ExOne 陶瓷系統精密陶瓷,生物相容、耐高溫


快速情境指引

a. 需要數千件不鏽鋼零件?HP Metal Jet金屬黏著劑噴射,兼顧量產與可靠。

b. 鑄造複雜汽缸體?ExOne 砂模機 相較傳統制模節省數周。

c. 開發下一代植入物或高溫零件?陶瓷黏著劑噴射(如 Lithoz)提供無可比擬的材料特性。


結論 & 聰明切入黏著劑噴射的途徑


黏著劑噴射正在重塑積層製造——速度、擴展性與材料多樣性皆超越傳統。工業設備雖要價不菲,透過 JLC3DP 外包即可零風險享用此技術。


先利用 JLC3DP 專業服務驗證設計,以緻密金屬件提升性能,無縫從原型邁向量產。


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