Abstract This paper addresses a new methodology to fabricate cellular structures with embedded close pores distributed in controlled fashion. A hybrid additive manufacturing system integrating binder jetting and material extrusion was employed to selectively incorporate a sacrificial polymer into the structures followed by a post-processing step to decompose the polymer. Four different polymer compositions mixture of bisphenol-A ethoxylated diacrylate and cellulose acetate butyrate (CAB) were prepared. From determining the rheological and interfacial properties of the polymers, the composition with the highest CAB concentration (20 wt%) demonstrated lowest permeation inside powder porous media (0.03 m 2 /s). The significance of the results is in retaining the quality of green substrate via a decrease in influence of the polymer shrinkage stress due to a reduction in the polymer - powders interface. The effect of binder jetting and design parameters on the quality of green samples manufactured by embedding the optimized composition revealed the direct influence of binder saturation level, layer thickness, and the number of powder layers covering encapsulated polymers. In the heat treatment of the samples (up to 1400 °C), a high level of accuracy (1% error margin) in morphology of cavities, resulted from the decomposition of polymers (400 °C), was achieved.

中文翻译：

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通过混合增材制造工艺制造具有选择性孔隙形态的异质钛结构的材料工艺开发

摘要 本文提出了一种新的方法来制造具有以受控方式分布的嵌入式封闭孔的蜂窝结构。采用结合粘合剂喷射和材料挤出的混合增材制造系统，选择性地将牺牲聚合物掺入结构中，然后进行后处理步骤以分解聚合物。制备了双酚-A 乙氧基化二丙烯酸酯和醋酸丁酸纤维素 (CAB) 的四种不同聚合物组合物的混合物。从确定聚合物的流变学和界面特性来看，具有最高 CAB 浓度 (20 wt%) 的组合物表现出在粉末多孔介质中的最低渗透率 (0.03 m 2 /s)。结果的重要意义在于，由于聚合物-粉末界面的减少，聚合物收缩应力的影响降低，从而保持了生坯基板的质量。粘合剂喷射和设计参数对通过嵌入优化组合物制造的绿色样品质量的影响揭示了粘合剂饱和度、层厚度和覆盖封装聚合物的粉末层数的直接影响。在样品的热处理（高达 1400°C）中，聚合物分解（400°C）导致的空腔形态具有高精度（1% 的误差范围）。粘合剂喷射和设计参数对通过嵌入优化组合物制造的绿色样品质量的影响揭示了粘合剂饱和度、层厚度和覆盖封装聚合物的粉末层数的直接影响。在样品的热处理（高达 1400 °C）中，由于聚合物（400 °C）的分解，在空腔形态方面实现了高精度（1% 的误差范围）。粘合剂喷射和设计参数对通过嵌入优化组合物制造的绿色样品质量的影响揭示了粘合剂饱和度、层厚度和覆盖封装聚合物的粉末层数的直接影响。在样品的热处理（高达 1400 °C）中，由于聚合物（400 °C）的分解，在空腔形态方面实现了高精度（1% 的误差范围）。