从立项到量产耗费10年，详解AMSKY爱司凯3D喷墨打印头及应用

2022年9月19日，第二十届中国国际铸造博览会在上海举行，上市公司AMSKY爱司凯参加了本届展会，并在其展位上通过直播的形式介绍了“爱司凯的3D喷墨打印头及砂型打印案例”，本次直播由爱司凯喷头专家王磊以及爱司凯靖江3D打印中心副总经理张常飞主讲，本文南极熊来回顾一下直播的主要内容。

王磊首先抛出了第一个问题：为什么压电喷墨打印头国产化这么难？

因为压电喷墨打印技术涉及众多难点，包括：涉及多学科领域、精密微机械加工、众多生产级测试设备需自主研发以及国外喷头技术的垄断。在重重困难下，AMSKY爱司凯从项目立项到实现量产整整用了10年的时间。

2012年，AMSKY立项研发压电式喷墨打印头，从2014年开始陆续申请相关专利，核心专利包括“一种喷墨打印机喷头的墨腔结构”、“供墨压力自动平衡调节装置”、“喷头喷孔的双向清洗机构”、“可拆卸孔板的喷头”等等。

AMSKY爱司凯是国内首个拥有压电喷墨打印头自主知识产权的品牌，压电式喷墨打印头的墨量范围从3PL-80PL不等，可以满足不同领域对喷墨精度的要求。主要为3D喷墨打印、电子、纺织印刷、陶瓷建材、广告传媒等工业喷墨打印技术应用领域相关数字化先进喷墨打印提供核心部件。

王磊提出的第二个问题是，为什么要专门研发3D喷墨打印头？

因为3D打印涉及的液体材料多种多样：有的粘度特别高；有的化学性质特别活泼；有的分散性特别不好；有的密度偏高等等。使用一种喷头无法满足所有材料，所以需要根据不同材料，定制不同类型的喷头。

目前，AMSKY爱司凯推出的3D打印喷头主要有三种类型：

●3D树脂类专用喷头，适用于呋喃、酚醛、环氧树脂的喷射；
●3D固化剂类专用喷头，适用于有机酸、无机酸、酯类、胺类等固化剂的喷射；
●3D陶瓷类专用喷头，适用于水基溶液的喷射。

以环氧树脂为例，其粘度在200-2000mPa.s，导致流体阻力增加。AMSKY 3D树脂类专用喷头通过增加流道截面积，配备热循环系统（保证喷头在80-100摄氏度下稳定工作）和高电压驱动系统来实现稳定的打印。

对于有机酸类的墨水来讲，其化学性能较为活泼，对金属材料有腐蚀、对高分子材料有溶胀现象。为了打印这种材料，AMSKY固化剂专用喷头更换了流道材料（单晶硅、硅酸盐），更换了粘结剂（耐强酸），并在液体流过的界面增加半导体级涂层（耐强碱强酸）。
对于水基墨水来讲，主溶剂为水，容易产生气泡。溶质密度偏大，固含量偏高，容易沉淀。AMSKY陶瓷类专用喷头通过增加脱气单元，增加回流流道截面积，更改为正压供墨系统等方式实现对水基墨水的喷墨打印。

目前AMSKY爱司凯的喷墨打印头有512孔和1024孔两种，分辨率分别为200dpi和400dpi。