惠普HP推出商業化粘結劑噴射金屬3D打印機Metal Jet S100
時間:2022-09-13 10:47 來源:南極熊 作者:admin 閱讀:次
導讀:在IMTS2022展會上,惠普首次推出Metal Jet S100粘合劑噴射3D打印系統,意圖展示其大規模生產金屬增材制造(AM)零件的能力以及商業可用性。目前,HP Metal Jet S100使用兩種不銹鋼粉末:HP Metal Jet SS 316L和HP Metal Jet SS 17-4PH(工藝參數據說可達到MPIF 35的特性)。惠普稱,其他材料也已經過評估,可以針對特定應用和特性進行開發。
而今天宣布的Metal Jet S100 3D打印機則是作為惠普在全球金屬增材制造 (AM) 市場的另一個重要里程碑:首次將粘合劑噴射技術用于商業增材制造市場。HP Metal Jet S100號稱能夠實現新的幾何形狀、密度控制和設計,以輕量化或整合金屬部件,突破3D打印的可能性。提高客戶的經濟性:縮短制造零件所需的流程步驟,同時降低人工或復雜性導致的成本,從而提高整個供應鏈的效率。

△HP Metal Jet技術發展
南極熊獲悉,粘合劑噴射巨頭之一的美國惠普公司于本周(9月12日-19日)在芝加哥舉辦的2022年國際制造技術展(IMTS)
上正式推出Metal Jet S100金屬粘合劑噴射3D打印機。Metal Jet
S100專為增材制造零件的大規模生產而設計,可提供大批量生產能力。S100采用模塊化解決方案,使構建單元能夠在四個不同的工作站之間轉移,這意味著用戶可以持續進行大規模生產。惠普期待利用這項技術為客戶帶來業務優勢,幫助他們實現業務轉型目標。

△S100隊列,后墻上有輔助裝置。圖片由惠普提供
惠普公司3D金屬全球負責人兼總經理Ramon
Pastor稱,自2018年宣布Metal
Jet技術以來,惠普一直致力于開發業界最先進的3D金屬大規模生產商業解決方案。3D打印金屬零件是數字化轉型的關鍵驅動力,新的Metal Jet
S100能夠為客戶提供世界一流的金屬產品,從最初的設計到生產,幫助他們釋放數字制造的無限潛力。
Metal Jet S100
S100具有430 x 309 x 200毫米的構建體積,粘合劑噴射層厚度范圍為35至140
微米。雙打印條打印頭系統擁有63,360個噴嘴,可在1200 dpi
分辨率下提供四倍打印冗余,并具有自動噴嘴健康檢測功能。S100可以提供高達1990 cm3/hr的構建速度。整套系統包括四個“站”:Metal
Jet S100粉末管理站、HP Metal Jet S100打印機、HP Metal Jet S100固化站和HP Metal Jet
S100除粉站。與基于激光的金屬AM工藝相比,生產率有望提高10倍。打印機使用惠普熱噴墨打印頭,據說可以顯著提高打印速度、部件質量和可重復性,而使用的粘合劑利用惠普的乳膠化學物質來制造更堅固的綠色部件,無需脫膠。

△整個Metal Jet工作流程從HP Metal Jet S100粉末管理站開始,它“根據用戶定義的打印作業和自定義參數自動混合、篩分和加載金屬粉末到構建單元中”。在打印機本身進行實際打印,然后在固化站固化作業,之后手動插入粉末去除站,“自動去除和回收松散粉末以實現 100% 的可重復使用性,同時執行構建單元打掃。” 圖片由惠普提供。
工作原理是這樣的:在打印之前,粉末管理站會根據用戶定義的打印作業和自定義參數自動混合、篩分和裝載金屬粉末到構建單元中。打印和固化完成后,將構建單元手動插入S100除粉站,自動清除和回收松散粉末,實現100%的可重復使用性,同時執行構建單元清潔。對于殘留在打印部件上的細粉,粉末去除站配備了單獨的真空附件,用于手動去除細粉。所有回收的粉末被氣動回收到粉末管理站的便攜式罐中儲存,然后重新引入粉末管理站。值得注意的是,除粉站可將自動除粉作為工作流程中的一個集成步驟,并可針對不同應用的特定需求進行定制。用于粘合劑噴射(BJT)工作流程最后階段的燒結設備可從第三方供應商處獲得。

△整套系統包括四個“站”:Metal Jet S100粉末管理站、HP Metal Jet S100打印機、HP Metal Jet S100固化站和HP Metal Jet S100除粉站。
HP Metal Jet S100 提供的軟件解決方案包括HP
Metal Jet Command Center(一個用于系統設置、注冊、設備監控和連接管理的客戶端/服務器應用程序)、HP Metal
Jet API(一種應用程序編程接口,用于簡化對設備數據的訪問和設備編排,用于流程開發和生產工作流程管理)、以及HP Metal Jet
Process Development Suit(提供集成的構建管理、工藝參數編輯、燒結模擬和工藝監控,以減少工藝開發的時間和精力)。此外,HP
Metal
Jet提供一整套入職、維護和專業服務,包括優化和加速應用程序設計以及開發流程和新材料。打印后,惠普可以幫助滿足燒結操作要求,并為每種合格材料推薦參數,或者可以幫助開發這些參數。而且,對于燒結之外的額外精加工,惠普的工程團隊提供服務,通過加工、拋光、涂層和熱等靜壓等工藝幫助實現最終部件的性能。
醞釀5年的發展計劃
自從惠普推出聚合物增材制造技術Multi Jet Fusion以來,增材制造市場就不一樣了。盡管熱塑性增材制造的競爭對手并沒有消失,事實上,大家的收入與以往似乎并沒有什么不同。然而,隨著人們對于高生產力和高價值主張技術的追求,整個聚合物增材制造市場卻已經在顯著擴張了。另外,由于MJF這類粘合劑噴射技術的獨特噴涂特點,從塑料跨越至金屬領域,似乎也并沒有那么困難了。

△惠普金屬噴射技術
惠普在金屬3D打印領域擴張的野心早在2017年就開始形成,并在安全分析師會議上公布了大容量噴射系統的計劃。從那時起,惠普便開始設計能夠使用金屬注射成型粉末的金屬3D打印機。于是Metal
Jet技術于2018 年發布,旨在與金屬注射成型(MIM)
材料配合使用,而不是用于激光燒結金屬增材制造系統中的球形粉末。根據惠普公司3D打印金屬業務的全球負責人Ramon
Pastor的說法,這是“一件大事”,因為它使用戶能夠“將每件成本降低20%至33%”。

△雙打印條打印頭
在技術發布的同時,惠普還簽署了兩項戰略合作關系,開始在金屬增材制造領域布局。首先,惠普與GKN Powder Metallurgy合作,為大眾和威樂等汽車和行業領導者制造功能性金屬部件以及3D打印零件,例如換檔旋鈕和后視鏡支架。然后,惠普與Parmatech合作,轉向醫療行業,為 OKAY Industries、Primo Medical Group和其他行業專家等客戶生產復雜零件,例如內窺鏡手術器械。隨后,這家美國制造商還借機推出按需3D打印服務Metal Jet Production Service,并在2020年開始獨家銷售金屬增材制造硬件到服務局。

△惠普機器打印的金屬片。
而今天宣布的Metal Jet S100 3D打印機則是作為惠普在全球金屬增材制造 (AM) 市場的另一個重要里程碑:首次將粘合劑噴射技術用于商業增材制造市場。HP Metal Jet S100號稱能夠實現新的幾何形狀、密度控制和設計,以輕量化或整合金屬部件,突破3D打印的可能性。提高客戶的經濟性:縮短制造零件所需的流程步驟,同時降低人工或復雜性導致的成本,從而提高整個供應鏈的效率。

△金屬零件
目前,惠普已經與GKN、Parmatech、Cobra Golf、Legor
Group和Volkswagen等領先的合作伙伴和客戶建立合作。還與世界各地的新合作伙伴和客戶合作開發大規模金屬生產機會,包括專注于液壓系統和閥門的創新工業公司Domin
Digital Motion、先進旋轉發動機的初創開發商Lumenium和施耐德電氣,繼續擴張在金屬AM領域的版圖。

△施耐德電氣690V電源濾波器的新部件采用HPMetal Jet技術進行了3D打印。由于過濾器類型的形狀復雜,需要增材制造,據說這種過濾器“可以在更有限的空間內減少氣體、壓力和熱影響”,從而帶來“顯著的生產力提升和經濟效益”。圖片由GKN提供
此外,考慮到歐洲能源市場的現狀,惠普當前將一家歐洲能源集團作為Metal Jet商業推廣的重點。 惠普似乎對能源行業有著長期的興趣,隨著伯克希爾∙哈撒韋公司(Berkshire Hathaway)在過去一年對惠普和石油和天然氣行業的投資,這種興趣可能會產生新的方向。
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