หลังจากเกือบสี่ทศวรรษของการพัฒนา เทคโนโลยีการพิมพ์สามมิติได้กลายเป็นเครื่องมือที่ทรงพลังในกระบวนการผลิตขั้นสูงสมัยใหม่ พร้อมศักยภาพการเติบโตที่สำคัญ ตามข้อมูลของ Wholers ตลาดการพิมพ์สามมิติทั่วโลกมีมูลค่าถึง 15.244 พันล้านดอลลาร์สหรัฐในปี 2021 โดยมีอัตราการเติบโตเฉลี่ยต่อปีอยู่ที่ 20.41%ข้อมูลจากสมาคมอุตสาหกรรมการผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุแห่งประเทศจีนระบุว่า ในปี 2564 ธุรกิจการพิมพ์สามมิติของจีนมีรายได้ 26.5 พันล้านหยวน โดยมีอัตราการเติบโตเฉลี่ยต่อปีอยู่ที่ 30.1% ซึ่งสูงกว่าค่าเฉลี่ยของโลก นี่แสดงให้เห็นถึงความสามารถทางการผลิตของประเทศผู้ผลิตใหญ่ที่สุดในโลก และความมุ่งมั่นในการก้าวหน้าทางเทคโนโลยีการผลิตใหม่ ๆ
เป็นที่ชัดเจนว่าตลาดการพิมพ์สามมิติแสดงอัตราการเติบโตอย่างมีนัยสำคัญ โดยขนาดของอุตสาหกรรมโดยรวมขยายตัวเพิ่มขึ้นทุกปี อย่างไรก็ตาม เมื่อเปรียบเทียบกับภาคส่วนอื่น ๆ การพิมพ์สามมิติยังคงเป็นอุตสาหกรรมเฉพาะกลุ่ม เหตุผลหลักมาจากข้อจำกัดด้านประสิทธิภาพการพิมพ์และต้นทุนวัสดุตัวอย่างเช่น เทคโนโลยีการพิมพ์สามมิติโลหะแบบเลเซอร์บนเตียงผงโลหะ (Laser Powder Bed Fusion) ซึ่งอาศัยหลักการ "การสแกนจุด" ได้ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในการผลิตชิ้นส่วนโลหะที่มีความแม่นยำสูงในปริมาณน้อย สำหรับอุตสาหกรรมอวกาศ ยานยนต์ การป้องกันประเทศ การขึ้นรูปแม่พิมพ์ และทางการแพทย์ แม้จะมีข้อได้เปรียบเหนือกระบวนการผลิตแบบดั้งเดิม แต่การนำไปใช้ในระดับอุตสาหกรรมอย่างกว้างขวางยังคงต้องแก้ไขปัญหาหลักที่ยังคงมีอยู่ ได้แก่ ความล่าช้าและต้นทุนที่สูงสำหรับผู้ใช้งานในอุตสาหกรรมส่วนใหญ่
การพิมพ์สามมิติแบบบনเดอร์เจ็ตติ้ง (Binder Jetting หรือ BJ) เป็นเทคโนโลยีการพิมพ์สามมิติที่มีประสิทธิภาพสูงและมีต้นทุนต่ำ ซึ่งได้รับการพัฒนาขึ้นเป็นครั้งแรกที่สถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ (Massachusetts Institute of Technology) ในสหรัฐอเมริกา ตั้งแต่ปี 1993 เป็นต้นมา ด้วยข้อจำกัดทางเทคนิคที่สูงกว่าและห่วงโซ่อุตสาหกรรมที่ยาวนานกว่า ทำให้การพัฒนาของ BJ ล้าหลังเทคโนโลยีการพิมพ์สามมิติแบบเลเซอร์ที่ใช้การสแกนแบบจุด (point-scan) อย่างมีนัยสำคัญ อย่างไรก็ตาม ความคุ้มค่าทางประสิทธิภาพและต้นทุนของ BJ ทำให้เทคโนโลยีนี้ยังคงมีศักยภาพระยะยาวที่น่าจับตามองในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา การพัฒนาเทคโนโลยีในสาขาการผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุ (BJ) ได้ก้าวหน้าไปอย่างมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งความสำเร็จในการพัฒนาการพิมพ์โลหะแบบ BJ ซึ่งได้จุดประกายความสนใจในอุตสาหกรรมอีกครั้ง จนได้รับฉายาว่า "เทคโนโลยี Additive 2.0" ตามรายงานของ SmarTech คาดการณ์ว่าเทคโนโลยีการพิมพ์โลหะทางอ้อม เช่น การพิมพ์ 3 มิติแบบ binder jetting จะมีมูลค่าการผลิตถึง 54 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ (ประมาณ 350 พันล้านหยวน) ภายในปี 2030
ในระดับนานาชาติ บริษัทต่างๆ เช่น Desktop Metal, HP และ Digital Metal ได้ประสบความสำเร็จในการพัฒนาเทคโนโลยีโลหะ BJ อย่างต่อเนื่องในช่วงห้าปีที่ผ่านมา โดยสามารถนำไปใช้ในอุตสาหกรรมได้ในระดับหนึ่ง ในประเทศจีน เทคโนโลยี BJ เริ่มต้นค่อนข้างช้า แต่ในฐานะประเทศผู้ผลิตหลัก ความต้องการของตลาดจีนสำหรับเทคโนโลยี BJ มีความเร่งด่วนมากขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งจากอุตสาหกรรม MIM (Metal Injection Moulding) สำหรับการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็วและการผลิตในปริมาณน้อยถึงปานกลาง ภายใต้บริบทนี้ เทคโนโลยี BJ ในประเทศจีนได้พัฒนาอย่างรวดเร็วเป็นที่เข้าใจว่าหลายบริษัทในประเทศได้กำหนดให้ BJ เป็นโครงการวิจัยและพัฒนา ในจำนวนนี้ บริษัท Beijing Longyuan Automatic Moulding Systems Co., Ltd. (บริษัทย่อยของ Santech Technology ซึ่งต่อไปนี้จะเรียกว่า "Longyuan Moulding") ได้ทำการติดตั้งอุปกรณ์ในตลาดแล้ว
บริษัท Longyuan Moulding จำกัด เป็นผู้นำในอุตสาหกรรมเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติของจีน ระหว่างปี 2018 ถึง 2020 บริษัทได้พัฒนาเทคโนโลยีโลหะ BJ และเปิดตัวอุปกรณ์ AFS-J120 และ AFS-J380อุปกรณ์นี้รวมระบบป้อนผงที่มีความแม่นยำสำหรับผงอนุภาคขนาดเล็ก (5–15μm) ที่มีอัตราการไหลต่ำ ระบบการบีบอัดผงด้วยลูกกลิ้งกระจายผงที่นวัตกรรมใหม่ และระบบการพิมพ์อิงค์เจ็ทที่มีความแม่นยำสูง (1200dpi) ซึ่งช่วยให้สามารถพิมพ์ได้ด้วยความแม่นยำ ±0.1mm ความเร็วในการพิมพ์เกิน 3600cc/h และความหนาแน่นของผงอัดเขียวเกิน 55% ตัวชี้วัดทางเทคนิคเหล่านี้ตรงตามมาตรฐานสากลที่ก้าวหน้า
โดยอาศัยพื้นฐานด้านอุปกรณ์ Longyuan Moulding ได้พัฒนาสูตรสารยึดเกาะที่เป็นกรรมสิทธิ์สำหรับโลหะ BJ ขึ้นมาได้สำเร็จ ซึ่งเหมาะสำหรับวัสดุพื้นฐานกว่า 20 ชนิด รวมถึงโลหะผสมที่มีเหล็กเป็นฐาน โลหะผสมโลหะเบา แก้วอะคริลิก และเซรามิก ทีมงานได้ทำการวิจัยและวิเคราะห์อย่างเป็นระบบเกี่ยวกับคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีของสารยึดเกาะ รวมถึงการปฏิสัมพันธ์กับผงต่างๆ ในบรรดาเหล่านี้ สารยึดเกาะที่มีน้ำเป็นฐานแสดงให้เห็นถึงคุณลักษณะที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม มีคาร์บอนและออกซิเจนตกค้างต่ำในระหว่างการเผาผนึก และมีประสิทธิภาพการใช้งานที่ยอดเยี่ยมกระบวนการแยกตัวและเผาผนึกเป็นขั้นตอนสำคัญในกระบวนการผลิตโลหะ BJ หลังการผลิต คุณสมบัติของวัสดุโลหะ BJ ของ Longyuan Forming ในสถานะแยกตัวและเผาผนึกได้ผ่านมาตรฐานวัสดุอุตสาหกรรม MIM ระดับสากล ซึ่งตรงตามข้อกำหนดสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรม
เทคโนโลยีการพิมพ์สามมิติโลหะแบบบิ๊นเดอร์เจ็ตติ้งถือเป็นหนึ่งในแนวทางที่มีศักยภาพมากที่สุดสำหรับการผลิตในระดับอุตสาหกรรมของการพิมพ์สามมิติโลหะ เนื่องจากมีประสิทธิภาพการพิมพ์สูง ต้นทุนวัสดุต่ำ ความคุ้มค่าของอุปกรณ์ที่ดี ไม่จำเป็นต้องมีโครงสร้างรองรับเพิ่มเติม และเหมาะสำหรับการผลิตแบบเป็นชุด การวางตำแหน่งเชิงกลยุทธ์ของ Longyuan Forming ในด้านนี้แสดงถึงการนำปรัชญาการพัฒนาที่มุ่งเน้นเทคโนโลยีการพิมพ์สามมิติหลักมาใช้ โดยการสร้างแนวทาง "แพลตฟอร์ม + ระบบนิเวศ"
