德 voxeljet-維捷推出HSS-高速燒結設備

魔猴君  科技前沿   2594天前

注塑的優勢在于大批量，而3D打印的優勢在于小批量或者是用于非常復雜的設計。目前，要替代掉注塑工藝，3D打印的發展空間要么是小批量簡單設計，要么是大批量非常復雜的設計。

3D打印技術要想在小批量簡單產品的生產工藝上取得一席之地，就需在打印價格方面更便宜。3D打印技術要想在大批量復雜產品的生產工藝上獲得比注塑工藝更大的優勢就需要打印速度更快。順應更低的打印價格，更快的打印速度是未來3D打印發展的趨勢。

據悉，以粘結劑噴射技術(binder jetting)而被業界所熟知的德國voxeljet-維捷宣布推出HSS-高速燒結設備，這一設備目前可用于尼龍12或TPU材料的高速制造。

與voxeljet目前的所專注的鑄造業砂模與熔模解決方案不同的是，此次推出的高速燒結工藝針對的是與注塑行業相競爭的應用領域。可3D打印具有與選擇性激光燒結，多噴射融合或注塑成型相似性能和質量的零件。在實際應用中，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，可擴展的應用包括汽車的內飾件和產品包裝等用途。

“新的高速燒結工藝與voxeljet的VX200平臺相結合，VX200平臺提供了獨特的靈活性，可根據客戶選擇的材料進行定制。 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也提供材料開發服務，并為新材料提供測試和批準服務。 此外，voxeljet開發了ProPrint軟件，這是一種新型模塊化軟件，可以嵌入到完整的訪問開發工具成為打包方案，這意味著用戶可以對系統進行編程并添加自定義宏。模塊化軟件還具有用于進程數據挖掘的數據庫，用戶可根據自己的需要進行調整。”voxeljet首席執行官Ingo Ederer博士表示。

voxeljet的HSS高速燒結設備目前是基于其成熟的VX200的設備平臺上的，其中的HSS高速燒結技術是由霍普金森教授研發出來的，voxeljet通過Evonik（贏創）和Loughborough大學獲得專利授權。

HSS高速燒結速度100倍于SLS激光燒結，當前的SLS激光燒結機通過一個單點激光熔化粉末狀塑料聚合物，這使得生產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代替激光的解決方案。打印頭快速準確地將材料傳送到粉末床上。在HSS加工過程中，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，這比激光燒結速度快很多。

HSS被認為是降低SLS零件成本的手段，以使3D打印與諸如注塑等大規模制造技術具有競爭力。通過更換SLS中使用的昂貴的激光器并增加機器的生產能力，可以達到與注塑成型競爭的成本和速度來制造塑料零件。

該工藝的溫和加熱打開了廣泛的材料，如彈性體和其他塑料。此外，HSS可以使用100％的回收粉末，而不會導致粗糙的表面，加工過程中也不需要富含氮氣的環境。

HSS聽起來有點像惠普的MJF，的確這兩個過程非常相似：在MJF加工工藝中，噴墨打印頭將熔融劑和細化劑沉積在熱塑性粉末床上，然后用一組紅外燈燒結。兩者之間最大的區別是HSS不使用細化劑，根據霍普金森教授，這是因為他發現不用細化劑就可以實現滿意的打印結果。霍普金森當時考慮過細化劑，但他發現他能夠獲得出色的分辨率，從而無需細化劑。另外，通過將專用于特殊材料的多個打印頭結合到HSS工藝中，可以沉積諸如銀導電流體的功能性油墨。