HSS可變灰度3D打印技術(shù)，更改墨水噴射量調(diào)整零件特性

2019年12月16日，南極熊從外媒獲悉，德國(guó)3D打印機(jī)制造商voxeljet基于其高速燒結(jié)（HSS）工藝又開(kāi)發(fā)了一種新的技術(shù)，該方法被稱(chēng)為“灰度3D打印”。

HSS是一種粉末粘合3D打印技術(shù)，而所謂的“灰度3D打印”是指通過(guò)控制在不同打印區(qū)域噴射墨水的量，來(lái)制造出具有可變材料特性的零件。這些特性包括機(jī)械強(qiáng)度、彈性、材料密度、重量和重心。這些屬性可以在3D打印零件的不同區(qū)域中單獨(dú)存在。

△具有可變特性的voxeljet灰度3D打印部件

△voxeljet高速燒結(jié)技術(shù)HSS展示

HSS高速燒結(jié)3D打印技術(shù)

HSS 3D打印是一種基于噴墨的粉末粘合技術(shù)，該技術(shù)是2000年初期由拉夫堡大學(xué)的Hopkinson發(fā)明并獲得專(zhuān)利。

簡(jiǎn)單來(lái)講，其打印過(guò)程是這樣的，首先將一層塑料粉末平鋪到加熱的打印平臺(tái)上。噴墨打印頭在平臺(tái)上移動(dòng)，并在組件的選定區(qū)域中噴射吸收紅外光的墨水。然后用紅外光照射平臺(tái)，墨水吸收熱量將粉末與下面的層燒結(jié)。燒結(jié)階段完成后，打印平臺(tái)降低一層，然后重復(fù)該過(guò)程直至打印完成。

后來(lái)，Hopkinson繼續(xù)與英國(guó)噴墨打印頭供應(yīng)商Xaar一起開(kāi)發(fā)HSS工藝，并在該公司任職技術(shù)總監(jiān)。 2016年，voxeljet獲得了Xaar的許可，以幫助HSS工藝商業(yè)化并開(kāi)發(fā)了配備該技術(shù)的3D打印機(jī)。

△VX2000工業(yè)3D打印機(jī)，照片來(lái)自voxeljet

什么是HSS灰度3D打��？

voxeljet能夠通過(guò)更改灰度來(lái)將所謂的“三維機(jī)械性能”整合到3D打印的零件中。根據(jù)所使用的材料，最多可以在粉末材料中打印六個(gè)不同的灰度級(jí)。可以通過(guò)打印頭位圖通過(guò)更改吸收紅外線的墨水的墨滴大小來(lái)更改每體積的灰度。

使用較深的灰色調(diào)時(shí)，紅外燈打印的材料會(huì)吸收更多的熱能。墨水輸入量的變化可在3D打印部件中實(shí)現(xiàn)不同程度的硬度，從而在單個(gè)組件中實(shí)現(xiàn)多種材料特性。

△鞋類(lèi)3D打印格子結(jié)構(gòu)，圖片來(lái)自Covestro。

voxeljet表示，HSS灰度3D打印特別適用于制鞋業(yè)，有可能生產(chǎn)具有更好性能和舒適性的定制鞋。

具有格狀結(jié)構(gòu)的3D打印鞋中底目前開(kāi)始流行，在制鞋業(yè)中具有許多優(yōu)勢(shì)。其主要設(shè)計(jì)原理是，更改網(wǎng)格結(jié)構(gòu)為鞋子中的不同區(qū)域提供更好的舒適性和穩(wěn)定性。 Adidas和New Balance等公司發(fā)布了3D打印的鞋類(lèi)系列。

通過(guò)使用可變灰度的HSS技術(shù)，在鞋底的受力區(qū)域上噴射不同量的吸收紅外線的墨水，可以為晶格結(jié)構(gòu)或固體材料注入可變的目標(biāo)屬性。因此，鞋類(lèi)制造商可以在穿著舒適性，穩(wěn)定性和彈性方面針對(duì)特定負(fù)載優(yōu)化3D打印中底的各個(gè)部分。

編譯自：3dprintingindustry

這個(gè)技術(shù)，其實(shí)挺厲害的