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零距離接觸惠普MJF 3D打印設備

2016-08-19 09:46 來源：3D打印網責編：喻小嘜

摘要：: 多年前，3DSystems公司創始人ChuckHull首次發明了震驚全球的3D打印技術，制造業的新時代篇章由此改寫。今天，惠普公司將3D打印技術拉上了一個新的高度，MJF的橫空出世，打破了3D打印行業的寧靜，也打破了制造業的寧靜。

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    【CPP114】訊：多年前，3DSystems公司創始人ChuckHull首次發明了震驚全球的3D打印技術，制造業的新時代篇章由此改寫。今天，惠普公司將3D打印技術拉上了一個新的高度，MJF的橫空出世，打破了3D打印行業的寧靜，也打破了制造業的寧靜。

在美國一個展會上，惠普曝光了自主研制的首款多射流熔融3d打印機。這款工業級設備不但能輕松實現全彩，而且能每秒噴射出3.5億個直徑僅21微米的顆粒，所以精度和速度都比普通3D打印機高許多。其中，速度甚至可達熔融沉積（FDM）或選擇性激光燒結（SLS）設備的至少10倍。

為啥這款機受到極大的關注？小編認為不僅是由于惠普這個響亮的名字，更是因為其所使用到的新型3D打印技術—-多射流熔融（MJF）。這種技術主要是利用兩個單獨的熱噴墨陣列來制造全彩3D物體的。打印時，其中一個會左右移動，噴射出材料，令一個會上下移動，進行噴涂、上色和沉積，令成品得到理想的強度和紋理。隨后，兩個陣列會改變方向從而最大化覆蓋面和生產力。接著，一種細化劑會噴射到已經成型的結構上。之后，外部會對已經和正在沉積的部分加熱。這些步驟會往復循環，直至整個物體以層層堆積的方式打印完成。

看了惠普3D打印機打印出來的作品，小編心里燃起了一些新希望：功能性的3D打印物件，將逐步應用到普通的工業生產中啦。

惠普第一次向全世界展示自己的3D打印機理念是在2014年的10月29日，當時的執行副總裁DionWeisler（現任CEO）在活動會上中提到“混合實境”（BlendedReality）的概念，期待建立一個能夠激發人類創造力的生態系統，隨之拋出惠普希望開發3D打印機的愿景，并展示了如今已經應用到惠普3D打印機產品上的MultiJetFusionProcess。

雖然說惠普已經是全球家用平面打印機的巨頭，而這次，它并未將眼光放在家用產品上，此次推出的MultijetFusion（以下簡稱MJF）是一款工業級的產品。

MJF具備以下優勢：簡化工作流程并降低成本，實現快速成型;以突破性的經濟效益實現零部件制造;降低了使用門檻、并支持各行業新應用的開放式材料與軟件創新平臺。惠普3D打印業務總裁StephenNigro稱，HP多噴嘴式熔融3D打印解決方案以業內的創新方式實現了高速度、高質量和低成本的有效結合。這令企業和制造商可以重新思考為客戶設計和交付解決方案的方式。

實際上，現在看到的惠普3D打印機，運用了兩年前的技術理念。即便如此，相比較其他的已經耳熟能詳的技術例如工藝熔融沉積制造(FDM)，光固化成型（SLA），激光燒結（LS）等等，還是吹來一陣新鮮的風。

工作原理

圖1.惠普MultiJetFusion工作臺（圖片來源：HPMultiJetFusionTechnologyTechnicalWhitePaper）

那這臺機器到底是怎么工作的呢？從惠普發布的白皮書和最新的YouTube視頻，還是能非常清楚的了解到，這款機器的核心是位于工作臺上的兩個模塊，MaterialCoaterwithEnergy(圖1A)和HPThermalInkjetArrays(圖1B)。這兩個模塊小編分別起名叫“鋪粉模塊”和“熱噴頭模塊”。“鋪粉模塊”顧名思義，是在工作臺上分配粉末材料用的。這個模塊有三部分組成，中間是鋪粉末的噴頭，兩邊是能量源。“熱噴頭模塊”用來噴射化學試劑FusingAgent和DetailingAgent，小編取名叫“熔融試劑”和“細節處理試劑”，當然這個模塊也是有能量源的。“熱噴頭模塊”是這款打印機的亮點，以每秒鐘每英寸3000萬滴的速度噴灑化學試劑。

工作流程

圖2.工作流程圖（圖片來源：HPMultiJetFusionTechnologyTechnicalWhitePaper）

機器的工作流程是(圖2)，通過“鋪粉模塊”自上向下滑動，在工作臺上鋪一層均勻的粉末。“熱噴頭模塊”從左到右噴灑化學試劑，并通過上面的加熱源融化指定區域的材料。緊接著“鋪粉模塊”再次鋪粉，“熱噴頭模塊”接著再次灑試劑和加熱，循環往復直至成型。“熔融試劑”噴灑在需要融化的區域，提高材料融化的質量和速度，而“細節處理試劑”噴灑在融化區域的邊緣，保證邊緣表面光滑以及精確的成型。