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2023-10-18 【3D列印知識】HP如何產(chǎn)生10倍效能的零件高質(zhì)量? 多噴頭熔融技術(shù)(MJF) 3D列印技術(shù)全面解析

【3D列印知識】HP如何產(chǎn)生10倍效能的零件高質(zhì)量? 多噴頭熔融技術(shù)(MJF) 3D列印技術(shù)全面解析

我們總是在說要轉(zhuǎn)型、必須轉(zhuǎn)型，但面對各式的挑戰(zhàn) :
1. 客戶需求少量多樣，客製化程度高的部件產(chǎn)品
2. 反應(yīng)客戶需求時間太短
3. 部件幾何加工困難，傳統(tǒng)加工無法完成
4. 幾何多變或複雜，模具成本過高(時間成本/製造成本)
5. 輕量化且不影響產(chǎn)品強(qiáng)度/功能的需求

加工時間就這樣被無限佔(zhàn)據(jù)、無限輪迴......

HP Jet Fusion 3D 列印解決方案恰恰重塑了設(shè)計和製造程序。從加快設(shè)計循環(huán)週期以列印功能性零件，到運(yùn)用可重複列印的零件品質(zhì)來執(zhí)行有效的量化生產(chǎn)。

多射流熔融（Multi-Jet Fusion，MJF）是由HP設(shè)計的增材製造技術(shù)。MJF屬於粉床熔融技術(shù)家族，也包括選擇性雷射粉末燒結(jié)（SLS）和粉末噴墨技術(shù)。它能製作具有詳細(xì)功能的原型和低至中等產(chǎn)量產(chǎn)品。多射流熔融列印機(jī)製造相對強(qiáng)大、細(xì)節(jié)豐富且具有接近機(jī)械各向同性特性的塑料零件。

MJF 3D列印機(jī)如何運(yùn)作?

HP所用的3D列印技術(shù)為多射流熔融（Multijet Fusion），成型步驟如下：

1.材料裝入3D 列印機(jī)，列印滑架(Priny Carriage)隨著編程了數(shù)位指令啟動並滑過粉末床(Powder Bed)開始生產(chǎn)

2.噴墨陣列(Inkjet Array ) 會選擇性地在粉末床上施加熔融輔助劑和細(xì)化劑，然後透過熱能將其熔合成零件幾何的堅(jiān)固層

3. 粉末由材料重塗裝置(Material recoating unit)分配，並逐層重複此過程，直到建造完成

HP的多射流熔融（Multi-Jet Fusion ) 技術(shù)原理

?鋪設(shè)成型粉末

HP的專有架構(gòu)能夠在床的每一英寸上每秒列印3000萬滴，實(shí)現(xiàn)了高精度和尺寸準(zhǔn)確度。

?噴射熔融輔助劑（Fusing agent）

在材料層上塗覆輔助劑，將顆粒融合在一起

?噴射細(xì)化劑（Detailing agent）

再塗覆細(xì)化劑來修改熔合並創(chuàng)造出細(xì)節(jié)豐富和平滑的表面

?在成型區(qū)域施加能量使粉末熔融

該區(qū)域暴露於能量，製劑與材料之間的反應(yīng)導(dǎo)致材料選擇性地融合在一起形成零件。

重覆?——?過程直到所有切片加工結(jié)束，注意噴射細(xì)化劑的區(qū)域並沒有被熔融

多射流熔融（Multi-Jet Fusion )的3D列印優(yōu)勢

列印速度快
MJF 是一種快速的增材製造技術(shù)，這是HP 3D列印機(jī)的最大亮點(diǎn)，它超越普通技術(shù)的10倍。下圖可以看到同樣花費(fèi)38小時，左邊的擠出技術(shù)(=FDM熔融堆積)列印出460個；中間的雷射燒結(jié)(SLS)技術(shù)稍微好一些印出1000個；但是最右邊的多射流熔融（Multi-Jet Fusion）技術(shù)足足超越前兩個印出12600個!! 證明了HP 的 3D列印機(jī)可因應(yīng)客戶短時間內(nèi)的需求。

FDM & SLS & MJF 列印速度比較

堅(jiān)韌耐性強(qiáng)
以下影片小小驗(yàn)證了HP驚人的3D列印質(zhì)量，團(tuán)隊(duì)僅僅花30分鐘列印出一個橢圓形零件，而這個零件才重約113克卻能承受來5噸重的車子!!!

設(shè)計自由度
由於MJF屬於粉床熔融技術(shù)家族，它不需要支撐結(jié)構(gòu)，因?yàn)樵诹杏∵^程中粉末提供支撐。這允許更多的設(shè)計自由度，並且沒有明顯的去除痕跡。因此，多射流熔融非常適合複雜的幾何形狀。(請注意，應(yīng)避免大型平坦區(qū)域，因?yàn)镸JF無法很好地處理這些區(qū)域。如果無法避免大平坦區(qū)域，考慮添加格子結(jié)構(gòu)。)