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粘結(jié)劑噴射3D打印的全球應(yīng)用回顧及展望

2022-12-27

導(dǎo)讀：2022年12月20日開展的“增材制造BinderJetting粘結(jié)劑噴射成形技術(shù)論壇”云集了惠普、易制、三帝科技、維捷、DesktopMetal、DigitalMetal等眾多廠商。在此次增材制造BinderJetting粘結(jié)劑噴射成形技術(shù)論壇上，國內(nèi)外知名的幾個相關(guān)廠商做了非常有深度的分享交流。來自惠普3D打印與數(shù)字制造集團的中國區(qū)業(yè)務(wù)負責(zé)人趙華對惠普MetalJet新一代粘結(jié)劑噴射技術(shù)在全球的應(yīng)用進行了回顧及展望。那么粘結(jié)劑噴射3D打印的應(yīng)用有哪些？惠普金屬粘結(jié)劑噴射技術(shù)的市場定位是什么？

演講人背景

趙華先生，來自惠普工業(yè)與3D打印集團，已在惠普工作16年，歷任全球研發(fā)及供應(yīng)鏈管理，亞太區(qū)技術(shù)顧問，負責(zé)歐洲區(qū)戰(zhàn)略業(yè)務(wù)，現(xiàn)任中國區(qū)3D打印業(yè)務(wù)負責(zé)人。

惠普簡介

惠普最初的打印技術(shù)以工業(yè)2D打印為主，比如印刷工藝。后經(jīng)過技術(shù)研發(fā)和技術(shù)積累，將其復(fù)用到3D打印中。惠普2021財年營收高達635億美元，擁有近3，000個專利。惠普一直致力于從廣度和深度為制造業(yè)客戶開發(fā)方案，目前也從非金屬材料制造擴展到了金屬技術(shù)。惠普3D打印比較集中的應(yīng)用領(lǐng)域包括汽車、醫(yī)療、消費和工業(yè)。

3D打印與數(shù)字制造的新常態(tài)

BJ因其具有打印無支撐，材料復(fù)用率接近100%，制造高強度等優(yōu)勢進入了大眾的視野。一般來說產(chǎn)品生命周期主要分為三大方面，包括研究開發(fā)、規(guī)模制造和服務(wù)售后，但是由于各種原因，盡管3D打印是一個很大很有潛力的市場，3D打印還是主要聚焦于研究開發(fā)小批量生產(chǎn)，以及服務(wù)售后比如制造零配件等。更多時候還是屬于“高頻少量”，這一點尤其在聚合物方面明顯，因為注塑成型行業(yè)已經(jīng)十分成熟。趙華指出對于金屬制造，BJ技術(shù)相對于傳統(tǒng)金屬制造技術(shù)，如鍛造、鑄造以及金屬加工來說仍然具有優(yōu)勢，確實可以成為金屬傳統(tǒng)制造方式的有效替代，目前BJ技術(shù)的定位為工業(yè)規(guī)模化，及規(guī)模化數(shù)字制造。

惠普粘結(jié)劑噴射3D打印應(yīng)用

惠普已經(jīng)將BJ技術(shù)應(yīng)用于很多領(lǐng)域，主要為四大領(lǐng)域：

●醫(yī)療領(lǐng)域：醫(yī)療器械；植入物

●工業(yè)領(lǐng)域：流體類、過濾器、分配器；工具產(chǎn)品

●消費領(lǐng)域：運動系列；可穿戴設(shè)備；珠寶；數(shù)字系統(tǒng)散熱改良等；

●汽車領(lǐng)域：動力總成；車身；

合作共贏共創(chuàng)生產(chǎn)

●聯(lián)合開發(fā)：BJ技術(shù)可用于可穿戴電子設(shè)備的制造中。惠普已經(jīng)和意大利客戶進行合作，此意大利客戶在材料開發(fā)、應(yīng)用方面很有經(jīng)驗。惠普與之合作，主要是進行聯(lián)合開發(fā)，基于某一種材料做一些能夠適合真正用在消費電子、日常設(shè)備中使用的部件。二者會討論許多有關(guān)制造工藝的問題，比如部件的表面需要達到什么的要求，強度需要達到什么等級，如何制造以滿足上述要求等。惠普表示，大家合力可以做出滿足市場需求的產(chǎn)品。

●聯(lián)合設(shè)計：惠普通過設(shè)計可以是產(chǎn)品性能得到提升。惠普已與施耐德電氣合作，生產(chǎn)改良的電氣零件。他們將其設(shè)計為不規(guī)則的蜂窩狀并使用BJ進行生產(chǎn)，極大地提高了產(chǎn)品的防爆性能。

●聯(lián)合拓展：惠普與Cobra合作，聯(lián)合推出了一款高爾夫球桿。在這個項目中，惠普充分展示了BJ技術(shù)的優(yōu)勢，驗證了其技術(shù)可行性，并為高爾夫領(lǐng)域帶來了一些轉(zhuǎn)變。

●規(guī)模制造：惠普與JOHNDEERE合作，該公司從事農(nóng)業(yè)機械和工業(yè)機械領(lǐng)域，具有很多年的歷史。惠普利用BJ技術(shù)為其大批量生產(chǎn)相關(guān)產(chǎn)品，從材料-設(shè)計-制造等角度，證明了其制造的一致性。此次合作也證明了惠普具有和客戶共同開發(fā)產(chǎn)品并實現(xiàn)落地的能力。

●深耕長期：惠普還有大眾等汽車公司進行合作，深耕在汽車領(lǐng)域。包括結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化、整車測試，驗證機械性能等。

惠普金屬粘結(jié)劑噴射技術(shù)

惠普給金屬粘結(jié)劑噴射技術(shù)的定位是大規(guī)模數(shù)字生產(chǎn)，所以整體來看是一個離散式分布。整體的制造過程是一個“端到端”的結(jié)構(gòu)，最開始是全自動粉末處理系統(tǒng)，包括篩粉等，然后是打印環(huán)節(jié)，其次是固化系統(tǒng)，還有粉末處理系統(tǒng)，此系統(tǒng)為了提高粉末利用率，能夠100%回收粉末，并且減少人工參與，解放雙手的同時提高了效率，還可以自動化后處理零件，將打印好的零件通過托盤送出，并可以進入到燒結(jié)環(huán)節(jié)。

惠普希望做到通過客戶的具體應(yīng)用進行上述系統(tǒng)的選用，能夠合理規(guī)劃出最適合客戶的制造解決方案，包括硬件和軟件的方案等，最終形成一個完整的解決方案，和用戶一起實現(xiàn)BJ技術(shù)的附加值。

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