3D打印技术在有着诸多优势的同时,也有着致命的弱点。
一直号称要引领第三次工业革命的3D打印技术,却迟迟无法像汽车、电脑那样普及,最主要就是受到了材料和技术的制约。3D打印材料种类少、技术不完全成熟加上,这使得3D打印物品无法被大批量生产并且价格昂贵,难以取代传统制造工艺,更难普及到家家户户。
对3D打印业内人士或是关注3D打印的人来说,最兴奋的事情便是能见到新的打印技术或者打印材料诞生,这很有可能将3D打印技术向前推进一大步。
在今年4月份举办的AMUG 2016上,以色列3D打印初创企业XJET公司推出的的纳米颗粒喷射(NanoParticleJetting,NPJ)3D打印技术,就备受人们的关注。最近,关于NPJ又有了新的激动人心的消息,一起来看看吧。
XJET
XJET成立于2005年。
该公司来自以色列,由著名3D打印公司Objet的创始人HananGothait成立,最早从事的是太阳能发电业务。2013年他们意识到了自己的技术在增材制造领域中的潜力,转而将其应用于金属3D打印领域。Hanan在将喷墨技术引入各种领域方面拥有丰富的经验,比如他将Idanit的大型打印技术卖给了惠普,然后开发出了PolyJet技术,目前是Stratasys的主力产品之一。
关于纳米颗粒喷射技术:
XJET的首席商务官DrorDanai在今年4月份举办的AMUG 2016上首次公开展示了它们专有的具有革命性的金属3D打印技术。
他们带来的技术,并没有使用常见的SLS(激光烧结)或MJF(多射流熔融),而是采用了油墨喷射的方式,他们称之为纳米颗粒喷射(NanoParticle Jetting,NPJ)。 该技术并不直接使用金属粉体做打印材料,而是使用一种很方便的墨盒,墨盒里装着由液体泡沫包围着的金属颗粒。这种方式使得材料可以通过传统的喷墨打印头来沉积,构建室里的热量会使液体蒸发,只留下金属部分。
传统的基于粉末床熔融的大部分技术一个主要问题是昂贵的材料经常被以支撑的形式浪费掉了,而且还需要进一步的步骤来去除。该纳米颗粒喷射技术的另一个创新是其使用了一种独特的支撑材料,该支撑材料无需通过任何手工或者机械方式即可去除,它们会通过一种专门的工艺被熔融掉。
另外与惠普的多射流熔融(MJF)技术类似,XJET的这项同样基于喷墨的技术也是可扩展的。这能为金属3D打印部件提供无与伦比的壁厚支持,从而使设计师在设计几何形状时获得更大的自由。
NPJ技术有许多优点:
1、更高的产品精度
2、更灵活的产品尺寸
3、材料利用率高,节约成本
4、直接获得可应用的产品,不用打磨
5、直接获得可应用的产品,不用打磨
6、材料选择方便,颗粒度也可调节
7、支撑更容易去掉
8、整个打印流程更加简单
通过NPJ技术打印出来的金属部件在机械性能等各方面都几乎可以与传统的铸造件一较高下。另外,与其它金属3D打印技术相比,这种技术不但更加清洁,还能实现更强的一致性。
因此,NPJ 3D打印非常适合用来生产3D打印钛合金医疗设备,如膝关节植入物,它甚至还能为汽车和航空航天领域生产铝合金零件。
“我们的NPJ技术降低了定制化金属制造的成本,因此即使是小公司也能负担得起。”XJET的首席品牌官Dror Danai说。
该技术提出后便受到很高的关注度,近日,XJET宣布:他们的第一款纳米颗粒喷射成型金属3D打印机就要发售啦。
机器的发售让已经很多人激动不已,但在11月15日开幕的2016德国法兰克福formnext展上XJET又宣布了一个更重磅的消息:他们又研发出了NPJ 3D打印技术的新作用——打印陶瓷!
NPJ 3D打印机一层层地喷射含有陶瓷纳米颗粒的液滴,然后构建室内的极高温度会导致液体蒸发,从而迫使陶瓷纳米粒形成一个真正的、高细节度的陶瓷零件。这些零件随后会被烧结,其支撑结构会被手动拆除。
与使用金属材料相同,这种方法也可以带来许多优于其它3D打印技术的好处。
这确实是一个巨大的突破,因为高精度地3D打印出陶瓷件并不容易。“经过多年的研发,我们终于生产出另一种适用于NPJ的高品质材料,”XJET的创始人兼首席执行官Hanan Gothait说,“NPJ真的是一种颠覆性的技术,它提供了一个全新的细节水平、材料性能,以及一个简单而清洁的操作而不需要设计和去除复杂的支撑结构。”
新突破扩大了NPJ 3D打印的应用范围。“在陶瓷材料上的突破将允许NPJ 3D打印的应用扩展至牙科、医疗和特定工业领域,”Danai说,“这会鼓励更多的行业选用陶瓷增材制造来生产定制化零件和较大规模地制造小零件。”
End:
NPJ技术将会带来前所未有的生产量和速度、无与伦比的精度和表面处理,而且喷射技术降低了定制化金属制造的成本,这也许能摆脱大多数3D爱好者只能用塑料打印物品的现状,让我们拭目以待吧!