惠普HP推出商业化粘结剂喷射金属3D打印机Metal Jet S100
时间:2022-09-13 10:47 来源:南极熊 作者:admin 点击:次
导读：在IMTS2022展会上，惠普首次推出Metal Jet S100粘合剂喷射3D打印系统，意图展示其大规模生产金属增材制造(AM)零件的能力以及商业可用性。目前，HP Metal Jet S100使用两种不锈钢粉末：HP Metal Jet SS 316L和HP Metal Jet SS 17-4PH（工艺参数据说可达到MPIF 35的特性）。惠普称，其他材料也已经过评估，可以针对特定应用和特性进行开发。
△HP Metal Jet技术发展
南极熊获悉，粘合剂喷射巨头之一的美国惠普公司于本周（9月12日-19日）在芝加哥举办的2022年国际制造技术展(IMTS)
上正式推出Metal Jet S100金属粘合剂喷射3D打印机。Metal Jet
S100专为增材制造零件的大规模生产而设计，可提供大批量生产能力。S100采用模块化解决方案，使构建单元能够在四个不同的工作站之间转移，这意味着用户可以持续进行大规模生产。惠普期待利用这项技术为客户带来业务优势，帮助他们实现业务转型目标。
△S100队列，后墙上有辅助装置。图片由惠普提供
惠普公司3D金属全球负责人兼总经理Ramon
Pastor称，自2018年宣布Metal
Jet技术以来，惠普一直致力于开发业界最先进的3D金属大规模生产商业解决方案。3D打印金属零件是数字化转型的关键驱动力，新的Metal Jet
S100能够为客户提供世界一流的金属产品，从最初的设计到生产，帮助他们释放数字制造的无限潜力。
Metal Jet S100
S100具有430 x 309 x 200毫米的构建体积，粘合剂喷射层厚度范围为35至140
微米。双打印条打印头系统拥有63,360个喷嘴，可在1200 dpi
分辨率下提供四倍打印冗余，并具有自动喷嘴健康检测功能。S100可以提供高达1990 cm3/hr的构建速度。整套系统包括四个“站”：Metal
Jet S100粉末管理站、HP Metal Jet S100打印机、HP Metal Jet S100固化站和HP Metal Jet
S100除粉站。与基于激光的金属AM工艺相比，生产率有望提高10倍。打印机使用惠普热喷墨打印头，据说可以显着提高打印速度、部件质量和可重复性，而使用的粘合剂利用惠普的乳胶化学物质来制造更坚固的绿色部件，无需脱胶。
△整个Metal Jet工作流程从HP Metal Jet S100粉末管理站开始，它“根据用户定义的打印作业和自定义参数自动混合、筛分和加载金属粉末到构建单元中”。在打印机本身进行实际打印，然后在固化站固化作业，之后手动插入粉末去除站，“自动去除和回收松散粉末以实现 100% 的可重复使用性，同时执行构建单元打扫。” 图片由惠普提供。
工作原理是这样的：在打印之前，粉末管理站会根据用户定义的打印作业和自定义参数自动混合、筛分和装载金属粉末到构建单元中。打印和固化完成后，将构建单元手动插入S100除粉站，自动清除和回收松散粉末，实现100%的可重复使用性，同时执行构建单元清洁。对于残留在打印部件上的细粉，粉末去除站配备了单独的真空附件，用于手动去除细粉。所有回收的粉末被气动回收到粉末管理站的便携式罐中储存，然后重新引入粉末管理站。值得注意的是，除粉站可将自动除粉作为工作流程中的一个集成步骤，并可针对不同应用的特定需求进行定制。用于粘合剂喷射(BJT)工作流程最后阶段的烧结设备可从第三方供应商处获得。
△整套系统包括四个“站”：Metal Jet S100粉末管理站、HP Metal Jet S100打印机、HP Metal Jet S100固化站和HP Metal Jet S100除粉站。
HP Metal Jet S100 提供的软件解决方案包括HP
Metal Jet Command Center（一个用于系统设置、注册、设备监控和连接管理的客户端/服务器应用程序）、HP Metal
Jet API（一种应用程序编程接口，用于简化对设备数据的访问和设备编排，用于流程开发和生产工作流程管理）、以及HP Metal Jet
Process Development Suit（提供集成的构建管理、工艺参数编辑、烧结模拟和工艺监控，以减少工艺开发的时间和精力）。此外，HP
Metal
Jet提供一整套入职、维护和专业服务，包括优化和加速应用程序设计以及开发流程和新材料。打印后，惠普可以帮助满足烧结操作要求，并为每种合格材料推荐参数，或者可以帮助开发这些参数。而且，对于烧结之外的额外精加工，惠普的工程团队提供服务，通过加工、抛光、涂层和热等静压等工艺帮助实现最终部件的性能。
酝酿5年的发展计划
自从惠普推出聚合物增材制造技术Multi Jet Fusion以来，增材制造市场就不一样了。尽管热塑性增材制造的竞争对手并没有消失，事实上，大家的收入与以往似乎并没有什么不同。然而，随着人们对于高生产力和高价值主张技术的追求，整个聚合物增材制造市场却已经在显著扩张了。另外，由于MJF这类粘合剂喷射技术的独特喷涂特点，从塑料跨越至金属领域，似乎也并没有那么困难了。
△惠普金属喷射技术
惠普在金属3D打印领域扩张的野心早在2017年就开始形成，并在安全分析师会议上公布了大容量喷射系统的计划。从那时起，惠普便开始设计能够使用金属注射成型粉末的金属3D打印机。于是Metal
Jet技术于2018 年发布，旨在与金属注射成型(MIM)
材料配合使用，而不是用于激光烧结金属增材制造系统中的球形粉末。根据惠普公司3D打印金属业务的全球负责人Ramon
Pastor的说法，这是“一件大事”，因为它使用户能够“将每件成本降低20%至33%”。
△双打印条打印头
在技术发布的同时，惠普还签署了两项战略合作关系，开始在金属增材制造领域布局。首先，惠普与GKN Powder Metallurgy合作，为大众和威乐等汽车和行业领导者制造功能性金属部件以及3D打印零件，例如换档旋钮和后视镜支架。然后，惠普与Parmatech合作，转向医疗行业，为 OKAY Industries、Primo Medical Group和其他行业专家等客户生产复杂零件，例如内窥镜手术器械。随后，这家美国制造商还借机推出按需3D打印服务Metal Jet Production Service，并在2020年开始独家销售金属增材制造硬件到服务局。
△惠普机器打印的金属片。
而今天宣布的Metal Jet S100 3D打印机则是作为惠普在全球金属增材制造 (AM) 市场的另一个重要里程碑：首次将粘合剂喷射技术用于商业增材制造市场。HP Metal Jet S100号称能够实现新的几何形状、密度控制和设计，以轻量化或整合金属部件，突破3D打印的可能性。提高客户的经济性：缩短制造零件所需的流程步骤，同时降低人工或复杂性导致的成本，从而提高整个供应链的效率。 
△金属零件
目前，惠普已经与GKN、Parmatech、Cobra Golf、Legor
Group和Volkswagen等领先的合作伙伴和客户建立合作。还与世界各地的新合作伙伴和客户合作开发大规模金属生产机会，包括专注于液压系统和阀门的创新工业公司Domin
Digital Motion、先进旋转发动机的初创开发商Lumenium和施耐德电气，继续扩张在金属AM领域的版图。
△施耐德电气690V电源滤波器的新部件采用HPMetal Jet技术进行了3D打印。由于过滤器类型的形状复杂，需要增材制造，据说这种过滤器“可以在更有限的空间内减少气体、压力和热影响”，从而带来“显着的生产力提升和经济效益”。图片由GKN提供
此外，考虑到欧洲能源市场的现状，惠普当前将一家欧洲能源集团作为Metal Jet商业推广的重点。 惠普似乎对能源行业有着长期的兴趣，随着伯克希尔∙哈撒韦公司（Berkshire Hathaway）在过去一年对惠普和石油和天然气行业的投资，这种兴趣可能会产生新的方向。
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