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惠普最新发布的Metal Jet 3D打印技术

来源:ACMTC 发布日期:2018-09-14 156 分享

 

9月11日,惠普公司在2018年国际制造技术展(IMTS)上发布了专为大批量生产工业级金属零件而研发的3D打印技术——HP metal Jet(惠普金属打印机)。该技术旨在以比现有系统更快的速度制造工业零部件。

在发布金属3D打印技术之前,惠普已经推出了多射流熔融塑料3D打印技术。对于塑料3D打印技术,惠普旨在与传统注塑生产展开竞争。那么,对于如今发布的金属3D打印技术,惠普有着怎样的定位呢?

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面向批量生产

惠普作为著名的打印机(平面印刷) 制造商拥有非常成熟的喷墨喷嘴技术,其多射流熔融塑料3D打印工艺也是在此基础上形成的。如今,惠普再次发挥了在喷墨喷嘴领域的技术优势,研发了基于喷射技术的金属3D打印技术。

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HP metal Jet 3D打印技术主要流程如下:

使用喷嘴选择性地将粘合剂喷射到打印层中;

添加新的粉末层,并重复以上流程,直到创建完成整个零件;

从粉末中取出零件并晾干;

将零件放入烧结炉中,使金属颗粒熔融在一起。

在打印过程中没有金属融合的步骤,金属粉末材料的烧结是打印完成之后在烧结炉中完成的。惠普公司称,通过这一技术制造的金属零件表面粗造度在Ra 4-7 。

惠普表示这一技术的优势在于“产量”,惠普旨在服务于那些有着大批量零件生产需求的用户,因此该技术并不适合用于制造少量原型。

HP metal Jet 发展路线

惠普公布了metal Jet 3D打印系统的路线图:

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目前,惠普与材料制造商 GKN Powder metallurgy和Parmatech建立合作伙伴关系,共同为强生、大众和威乐等用户制造金属3D打印零件。惠普将与合作伙伴共同建立工厂,为工程师设计和实施规模化零件生产创造便利条件。

2019年起,可以为工业客户提供金属3D打印零件批量制造服务。2020年以后再逐渐进行金属喷射3D打印的广泛部署,商业化的3D打印系统HP metal Jet将在2020年上市,预计售价不超过39.9万美元。

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惠普表示,通过该技术制造相同金属3D打印零件的成本低于粉末床激光熔融技术,并表示金属喷射3D打印技术的速度比粉末床技术提高50倍。打印材料成本也将具有优势,这是因为现有的金属注射成型粉末即可作为metal Jet 技术的3D打印材料,这将大大降低零件制造成本。

目前,惠普金属喷射3D打印技术可打印的材料为不锈钢材料,该材料的增材制造应用是面向规模化生产。惠普表示,通过metal Jet 技术制造的不锈钢零件按各向同性测量,符合ASTM不锈钢标准。随着不锈钢3D打印需求趋于稳定,惠普将转向其他金属制造领域。

在金属增材制造领域活跃着两种类型的3D打印技术,一类是金属直接制造技术,而另一类是金属间接制造技术。

PBF(粉末床熔融)被认为是一种直接的金属3D打印技术,包括激光熔化和电子束熔化两种加工方式,目前激光熔化方式被更广泛的使用。在PBF 领域,活跃着众多的品牌,包括GE收购的Concept Laser和Arcam,包括原有的金属3D打印解决方案商英国Renishaw(雷尼绍),德国EOS,德国SLM Solutions,国内的铂力特、华曙高科、北京隆源、易加三维、鑫精合以及进入到PBF领域的传统机床厂商德国通快,以及德马吉森精机等。

不过,从投资市场方面,大量的投资资金因看好高速度、大批量和低成本的因素涌入了间接金属3D打印领域。间接金属3D打印技术,故名思意是指通过金属3D打印过程所获得的金属零件并不是最终的零件,而是需要通过高温炉的热处理过程将金属零件中的化学物质去除,从而获得致密的金属零件。惠普新公布的金属喷射3D打印技术也属于间接金属3D打印技术。

当然,当前间接金属3D打印技术包括多种不同的技术,根据3D科学谷的市场研究一大类是以Exone,Desktop metal, 3DEO, Markforged所代表的binder jetting(粘结剂喷射)技术,另一类是以Xjet为代表的NanoParticle Jetting技术,第三类是Prodways与CEA Tech LITEN 开发的以树脂为间接体的金属3D打印技术。



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