以粘结剂喷射技术(binder jetting)而被业界所熟知的德国voxeljet-维捷在2017年推出了HSS-高速烧结设备。
最初voxeljet 的高速烧结设备可打印的材料为PA12(尼龙)，在对PA12 材料进行验证的同时，voxeljet 还在拓展新的高速烧结3D打印材料。近日，voxeljet 就发布了两款新的高速激光烧结材料-PP和TPU。目前，汽车与体育用品制造领域的工业用户已在验证这些材料的应用。
汽车、体育等领域的直接零部件制造
与voxeljet一直以来所专注的铸造业砂模与熔模解决方案不同的是，高速烧结工艺针对的是与注塑行业相竞争的应用领域，制造具有与选择性激光烧结，多喷射融合或注塑成型相似性能和质量的零件。在实际应用中，可以制造多功能和功能完整的原型，例如支架、带扣、鞋底和用于最终用途的其它功能部件，以及汽车内饰件和产品包装等领域。
voxeljet首席执行官Ingo Ederer博士表示，voxeljet 提供材料开发服务，并为新材料提供测试和批准服务。针对高速烧结3D打印技术，voxeljet 在9个月之内完成了对各种级别PA 材料的验证。除此之外，voxeljet 还在为客户开发定制的高速烧结材料，包括应用非常广泛的塑料材料PP（聚丙烯)。
图片来源：voxeljet
目前，voxeljet 已经在较小的高速烧结设备VX200 HSS 上成功打印了PP材料。未来一段时间，voxeljet还会验证PP材料在大型自动化高速烧结生产设备VJET XHSS 中的应用，这一设备预计在2019年底上市。
voxeljet 发布的两款高速激光烧结材料有如下特点：
高速烧结PP材料（聚丙烯）
voxeljet表示，PP材料不会出现应力开裂问题，并在较高温度下具有出色的耐电性和耐化学性。PP材料在塑料零件制造中的应用非常广泛，例如汽车保险杠、外饰件的制造中都会用到PP材料，针对这类应用开发的PP材料，具有低线性热膨胀系数和比重，具有可加工性和冲击/刚度平衡。
PP材料的应用领域：
- 汽车
- 电气/电子
- 工业应用
- 消费产品
- 家庭用品
高速烧结TPU材料（热塑性聚氨酯）
TPU是一种热塑性弹性体材料，具有弹性和可熔融加工性，能够以高精度和分辨率3D打印柔性产品。TPU材料具有良好的压缩形变，耐冲击性，耐磨性，耐撕裂性以及耐候性……
高速烧结TPU 材料应用领域：
- 体育用品，例如3D打印鞋中底
- 工业零件
- 液压密封件和垫圈
Review
根据 的的市场研究，注塑工艺的优势在于大批量，而3D打印的优势在于小批量或者是用于非常复杂的设计。目前，要替代掉注塑工艺，3D打印的发展空间要么是小批量简单设计，要么是大批量非常复杂的设计。
图片来源：voxeljet
3D打印技术要想在小批量简单产品的生产工艺上取得一席之地，就需要在打印价格方面更便宜。3D打印技术要想在大批量复杂产品的生产工艺上获得比注塑工艺更大的优势就需要打印速度更快。
顺应更低的价格，更快的打印速度的发展趋势，在过去几年中，3D打印行业已经出现了许多令人振奋的新技术，这些技术的特点是以更快的3D打印速度将3D打印技术的应用领域从原型切入到生产领域。
图片来源：voxeljet
voxeljet的HSS高速烧结技术是由霍普金森教授研发出来的，voxeljet通过Evonik（赢创）和Loughborough大学获得专利授权。
HSS高速烧结速度快于激光烧结，当前的激光烧结机通过一个单点激光熔化粉末状塑料聚合物，这使得生产效率受到一定的制约，霍普金森采用红外线灯和喷墨打印头来代替激光的解决方案。打印头快速准确地将材料传送到粉末床上。在HSS加工过程中，喷墨打印头将黑色的红外辐射吸收油墨沉积在热塑性粉末床上，然后红外灯加热粉末，导致塑料粉末颗粒熔化，从而固化每一层的形状，这比激光烧结速度快很多。
HSS被认为是降低3D打印塑料零件成本的手段，以使3D打印与诸如注塑等大规模制造技术具有竞争力。通过更换昂贵的激光器并增加机器的生产能力，可以达到与注塑成型竞争的成本和速度来制造塑料零件。
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