德 voxeljet-維捷推出HSS-高速燒結(jié)設(shè)備

魔猴君  科技前沿   2666天前

注塑的優(yōu)勢(shì)在于大批量，而3D打印的優(yōu)勢(shì)在于小批量或者是用于非常復(fù)雜的設(shè)計(jì)。目前，要替代掉注塑工藝，3D打印的發(fā)展空間要么是小批量簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)，要么是大批量非常復(fù)雜的設(shè)計(jì)。

3D打印技術(shù)要想在小批量簡(jiǎn)單產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝上取得一席之地，就需在打印價(jià)格方面更便宜。3D打印技術(shù)要想在大批量復(fù)雜產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝上獲得比注塑工藝更大的優(yōu)勢(shì)就需要打印速度更快。順應(yīng)更低的打印價(jià)格，更快的打印速度是未來(lái)3D打印發(fā)展的趨勢(shì)。

據(jù)悉，以粘結(jié)劑噴射技術(shù)(binder jetting)而被業(yè)界所熟知的德國(guó)voxeljet-維捷宣布推出HSS-高速燒結(jié)設(shè)備，這一設(shè)備目前可用于尼龍12或TPU材料的高速制造。

與voxeljet目前的所專注的鑄造業(yè)砂模與熔模解決方案不同的是，此次推出的高速燒結(jié)工藝針對(duì)的是與注塑行業(yè)相競(jìng)爭(zhēng)的應(yīng)用領(lǐng)域。可3D打印具有與選擇性激光燒結(jié)，多噴射融合或注塑成型相似性能和質(zhì)量的零件。在實(shí)際應(yīng)用中，可以制造多功能和功能完整的原型，例如支架、鞋底和用于最終用途的其它功能部件。目前，可擴(kuò)展的應(yīng)用包括汽車的內(nèi)飾件和產(chǎn)品包裝等用途。

“新的高速燒結(jié)工藝與voxeljet的VX200平臺(tái)相結(jié)合，VX200平臺(tái)提供了獨(dú)特的靈活性，可根據(jù)客戶選擇的材料進(jìn)行定制。 目前，voxeljet為客戶提供PA12（尼龍）粉末，不僅僅是尼龍材料，還可以用于廣泛的彈性熱塑性塑料的加工。voxeljet也提供材料開(kāi)發(fā)服務(wù)，并為新材料提供測(cè)試和批準(zhǔn)服務(wù)。 此外，voxeljet開(kāi)發(fā)了ProPrint軟件，這是一種新型模塊化軟件，可以嵌入到完整的訪問(wèn)開(kāi)發(fā)工具成為打包方案，這意味著用戶可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行編程并添加自定義宏。模塊化軟件還具有用于進(jìn)程數(shù)據(jù)挖掘的數(shù)據(jù)庫(kù)，用戶可根據(jù)自己的需要進(jìn)行調(diào)整。”voxeljet首席執(zhí)行官Ingo Ederer博士表示。

voxeljet的HSS高速燒結(jié)設(shè)備目前是基于其成熟的VX200的設(shè)備平臺(tái)上的，其中的HSS高速燒結(jié)技術(shù)是由霍普金森教授研發(fā)出來(lái)的，voxeljet通過(guò)Evonik（贏創(chuàng)）和Loughborough大學(xué)獲得專利授權(quán)。

HSS高速燒結(jié)速度100倍于SLS激光燒結(jié)，當(dāng)前的SLS激光燒結(jié)機(jī)通過(guò)一個(gè)單點(diǎn)激光熔化粉末狀塑料聚合物，這使得生產(chǎn)效率受到一定的制約，霍普金森采用紅外線燈和噴墨打印頭來(lái)代替激光的解決方案。打印頭快速準(zhǔn)確地將材料傳送到粉末床上。在HSS加工過(guò)程中，噴墨打印頭將黑色的紅外輻射吸收油墨沉積在熱塑性粉末床上，然后紅外燈加熱粉末，導(dǎo)致塑料粉末顆粒熔化，從而固化每一層的形狀，這比激光燒結(jié)速度快很多。

HSS被認(rèn)為是降低SLS零件成本的手段，以使3D打印與諸如注塑等大規(guī)模制造技術(shù)具有競(jìng)爭(zhēng)力。通過(guò)更換SLS中使用的昂貴的激光器并增加機(jī)器的生產(chǎn)能力，可以達(dá)到與注塑成型競(jìng)爭(zhēng)的成本和速度來(lái)制造塑料零件。

該工藝的溫和加熱打開(kāi)了廣泛的材料，如彈性體和其他塑料。此外，HSS可以使用100％的回收粉末，而不會(huì)導(dǎo)致粗糙的表面，加工過(guò)程中也不需要富含氮?dú)獾沫h(huán)境。

HSS聽(tīng)起來(lái)有點(diǎn)像惠普的MJF，的確這兩個(gè)過(guò)程非常相似：在MJF加工工藝中，噴墨打印頭將熔融劑和細(xì)化劑沉積在熱塑性粉末床上，然后用一組紅外燈燒結(jié)。兩者之間最大的區(qū)別是HSS不使用細(xì)化劑，根據(jù)霍普金森教授，這是因?yàn)樗l(fā)現(xiàn)不用細(xì)化劑就可以實(shí)現(xiàn)滿意的打印結(jié)果?；羝战鹕?dāng)時(shí)考慮過(guò)細(xì)化劑，但他發(fā)現(xiàn)他能夠獲得出色的分辨率，從而無(wú)需細(xì)化劑。另外，通過(guò)將專用于特殊材料的多個(gè)打印頭結(jié)合到HSS工藝中，可以沉積諸如銀導(dǎo)電流體的功能性油墨。