零距离接触惠普MJF 3D打印设备
2016-08-19 09:46:48.0 来源：3D打印网 责编：喻小唛
- 摘要：
- 多年前，3DSystems公司创始人ChuckHull首次发明了震惊全球的3D打印技术，制造业的新时代篇章由此改写。今天，惠普公司将3D打印技术拉上了一个新的高度，MJF的横空出世，打破了3D打印行业的宁静，也打破了制造业的宁静。
【CPP114】讯：多年前，3DSystems公司创始人ChuckHull首次发明了震惊全球的3D打印技术，制造业的新时代篇章由此改写。今天，惠普公司将3D打印技术拉上了一个新的高度，MJF的横空出世，打破了3D打印行业的宁静，也打破了制造业的宁静。
在美国一个展会上，惠普曝光了自主研制的首款多射流熔融3d打印机。这款工业级设备不但能轻松实现全彩，而且能每秒喷射出3.5亿个直径仅21微米的颗粒，所以精度和速度都比普通3D打印机高许多。其中，速度甚至可达熔融沉积（FDM）或选择性激光烧结（SLS）设备的至少10倍。
为啥这款机受到极大的关注？小编认为不仅是由于惠普这个响亮的名字，更是因为其所使用到的新型3D打印技术—-多射流熔融（MJF）。这种技术主要是利用两个单独的热喷墨阵列来制造全彩3D物体的。打印时，其中一个会左右移动，喷射出材料，令一个会上下移动，进行喷涂、上色和沉积，令成品得到理想的强度和纹理。随后，两个阵列会改变方向从而最大化覆盖面和生产力。接着，一种细化剂会喷射到已经成型的结构上。之后，外部会对已经和正在沉积的部分加热。这些步骤会往复循环，直至整个物体以层层堆积的方式打印完成。
看了惠普3D打印机打印出来的作品，小编心里燃起了一些新希望：功能性的3D打印物件，将逐步应用到普通的工业生产中啦。
惠普第一次向全世界展示自己的3D打印机理念是在2014年的10月29日，当时的执行副总裁DionWeisler（现任CEO）在活动会上中提到“混合实境”（BlendedReality）的概念，期待建立一个能够激发人类创造力的生态系统，随之抛出惠普希望开发3D打印机的愿景，并展示了如今已经应用到惠普3D打印机产品上的MultiJetFusionProcess。
虽然说惠普已经是全球家用平面打印机的巨头，而这次，它并未将眼光放在家用产品上，此次推出的MultijetFusion（以下简称MJF）是一款工业级的产品。
MJF具备以下优势：简化工作流程并降低成本，实现快速成型;以突破性的经济效益实现零部件制造;降低了使用门槛、并支持各行业新应用的开放式材料与软件创新平台。惠普3D打印业务总裁StephenNigro称，HP多喷嘴式熔融3D打印解决方案以业内的创新方式实现了高速度、高质量和低成本的有效结合。这令企业和制造商可以重新思考为客户设计和交付解决方案的方式。
实际上，现在看到的惠普3D打印机，运用了两年前的技术理念。即便如此，相比较其他的已经耳熟能详的技术例如工艺熔融沉积制造(FDM)，光固化成型（SLA），激光烧结（LS）等等，还是吹来一阵新鲜的风。
工作原理
那这台机器到底是怎么工作的呢？从惠普发布的白皮书和最新的YouTube视频，还是能非常清楚的了解到，这款机器的核心是位于工作台上的两个模块，MaterialCoaterwithEnergy(图1A)和HPThermalInkjetArrays(图1B)。这两个模块小编分别起名叫“铺粉模块”和“热喷头模块”。“铺粉模块”顾名思义，是在工作台上分配粉末材料用的。这个模块有三部分组成，中间是铺粉末的喷头，两边是能量源。“热喷头模块”用来喷射化学试剂FusingAgent和DetailingAgent，小编取名叫“熔融试剂”和“细节处理试剂”，当然这个模块也是有能量源的。“热喷头模块”是这款打印机的亮点，以每秒钟每英寸3000万滴的速度喷洒化学试剂。
工作流程
机器的工作流程是(图2)，通过“铺粉模块”自上向下滑动，在工作台上铺一层均匀的粉末。“热喷头模块”从左到右喷洒化学试剂，并通过上面的加热源融化指定区域的材料。紧接着“铺粉模块”再次铺粉，“热喷头模块”接着再次洒试剂和加热，循环往复直至成型。“熔融试剂”喷洒在需要融化的区域，提高材料融化的质量和速度，而“细节处理试剂”喷洒在融化区域的边缘，保证边缘表面光滑以及精确的成型。
在美国一个展会上，惠普曝光了自主研制的首款多射流熔融3d打印机。这款工业级设备不但能轻松实现全彩，而且能每秒喷射出3.5亿个直径仅21微米的颗粒，所以精度和速度都比普通3D打印机高许多。其中，速度甚至可达熔融沉积（FDM）或选择性激光烧结（SLS）设备的至少10倍。
为啥这款机受到极大的关注？小编认为不仅是由于惠普这个响亮的名字，更是因为其所使用到的新型3D打印技术—-多射流熔融（MJF）。这种技术主要是利用两个单独的热喷墨阵列来制造全彩3D物体的。打印时，其中一个会左右移动，喷射出材料，令一个会上下移动，进行喷涂、上色和沉积，令成品得到理想的强度和纹理。随后，两个阵列会改变方向从而最大化覆盖面和生产力。接着，一种细化剂会喷射到已经成型的结构上。之后，外部会对已经和正在沉积的部分加热。这些步骤会往复循环，直至整个物体以层层堆积的方式打印完成。
看了惠普3D打印机打印出来的作品，小编心里燃起了一些新希望：功能性的3D打印物件，将逐步应用到普通的工业生产中啦。
惠普第一次向全世界展示自己的3D打印机理念是在2014年的10月29日，当时的执行副总裁DionWeisler（现任CEO）在活动会上中提到“混合实境”（BlendedReality）的概念，期待建立一个能够激发人类创造力的生态系统，随之抛出惠普希望开发3D打印机的愿景，并展示了如今已经应用到惠普3D打印机产品上的MultiJetFusionProcess。
虽然说惠普已经是全球家用平面打印机的巨头，而这次，它并未将眼光放在家用产品上，此次推出的MultijetFusion（以下简称MJF）是一款工业级的产品。
MJF具备以下优势：简化工作流程并降低成本，实现快速成型;以突破性的经济效益实现零部件制造;降低了使用门槛、并支持各行业新应用的开放式材料与软件创新平台。惠普3D打印业务总裁StephenNigro称，HP多喷嘴式熔融3D打印解决方案以业内的创新方式实现了高速度、高质量和低成本的有效结合。这令企业和制造商可以重新思考为客户设计和交付解决方案的方式。
实际上，现在看到的惠普3D打印机，运用了两年前的技术理念。即便如此，相比较其他的已经耳熟能详的技术例如工艺熔融沉积制造(FDM)，光固化成型（SLA），激光烧结（LS）等等，还是吹来一阵新鲜的风。
工作原理
图1.惠普MultiJetFusion工作台（图片来源：HPMultiJetFusionTechnologyTechnicalWhitePaper）
那这台机器到底是怎么工作的呢？从惠普发布的白皮书和最新的YouTube视频，还是能非常清楚的了解到，这款机器的核心是位于工作台上的两个模块，MaterialCoaterwithEnergy(图1A)和HPThermalInkjetArrays(图1B)。这两个模块小编分别起名叫“铺粉模块”和“热喷头模块”。“铺粉模块”顾名思义，是在工作台上分配粉末材料用的。这个模块有三部分组成，中间是铺粉末的喷头，两边是能量源。“热喷头模块”用来喷射化学试剂FusingAgent和DetailingAgent，小编取名叫“熔融试剂”和“细节处理试剂”，当然这个模块也是有能量源的。“热喷头模块”是这款打印机的亮点，以每秒钟每英寸3000万滴的速度喷洒化学试剂。
工作流程
图2.工作流程图（图片来源：HPMultiJetFusionTechnologyTechnicalWhitePaper）
机器的工作流程是(图2)，通过“铺粉模块”自上向下滑动，在工作台上铺一层均匀的粉末。“热喷头模块”从左到右喷洒化学试剂，并通过上面的加热源融化指定区域的材料。紧接着“铺粉模块”再次铺粉，“热喷头模块”接着再次洒试剂和加热，循环往复直至成型。“熔融试剂”喷洒在需要融化的区域，提高材料融化的质量和速度，而“细节处理试剂”喷洒在融化区域的边缘，保证边缘表面光滑以及精确的成型。
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