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掌上紙引未來
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在美國(guó)一個(gè)展會(huì)上，惠普曝光了自主研制的首款多射流熔融3d打印機(jī)。這款工業(yè)級(jí)設(shè)備不但能輕松實(shí)現(xiàn)全彩，而且能每秒噴射出3.5億個(gè)直徑僅21微米的顆粒，所以精度和速度都比普通3D打印機(jī)高許多。其中，速度甚至可達(dá)熔融沉積（FDM）或選擇性激光燒結(jié)（SLS）設(shè)備的至少10倍。
為啥這款機(jī)受到極大的關(guān)注？小編認(rèn)為不僅是由于惠普這個(gè)響亮的名字，更是因?yàn)槠渌褂玫降男滦?D打印技術(shù)—-多射流熔融（MJF）。這種技術(shù)主要是利用兩個(gè)單獨(dú)的熱噴墨陣列來制造全彩3D物體的。打印時(shí)，其中一個(gè)會(huì)左右移動(dòng)，噴射出材料，令一個(gè)會(huì)上下移動(dòng)，進(jìn)行噴涂、上色和沉積，令成品得到理想的強(qiáng)度和紋理。隨后，兩個(gè)陣列會(huì)改變方向從而最大化覆蓋面和生產(chǎn)力。接著，一種細(xì)化劑會(huì)噴射到已經(jīng)成型的結(jié)構(gòu)上。之后，外部會(huì)對(duì)已經(jīng)和正在沉積的部分加熱。這些步驟會(huì)往復(fù)循環(huán)，直至整個(gè)物體以層層堆積的方式打印完成。
看了惠普3D打印機(jī)打印出來的作品，小編心里燃起了一些新希望：功能性的3D打印物件，將逐步應(yīng)用到普通的工業(yè)生產(chǎn)中啦。
惠普第一次向全世界展示自己的3D打印機(jī)理念是在2014年的10月29日，當(dāng)時(shí)的執(zhí)行副總裁DionWeisler（現(xiàn)任CEO）在活動(dòng)會(huì)上中提到“混合實(shí)境”（BlendedReality）的概念，期待建立一個(gè)能夠激發(fā)人類創(chuàng)造力的生態(tài)系統(tǒng)，隨之拋出惠普希望開發(fā)3D打印機(jī)的愿景，并展示了如今已經(jīng)應(yīng)用到惠普3D打印機(jī)產(chǎn)品上的MultiJetFusionProcess。
雖然說惠普已經(jīng)是全球家用平面打印機(jī)的巨頭，而這次，它并未將眼光放在家用產(chǎn)品上，此次推出的MultijetFusion（以下簡(jiǎn)稱MJF）是一款工業(yè)級(jí)的產(chǎn)品。
MJF具備以下優(yōu)勢(shì)：簡(jiǎn)化工作流程并降低成本，實(shí)現(xiàn)快速成型;以突破性的經(jīng)濟(jì)效益實(shí)現(xiàn)零部件制造;降低了使用門檻、并支持各行業(yè)新應(yīng)用的開放式材料與軟件創(chuàng)新平臺(tái)。惠普3D打印業(yè)務(wù)總裁StephenNigro稱，HP多噴嘴式熔融3D打印解決方案以業(yè)內(nèi)的創(chuàng)新方式實(shí)現(xiàn)了高速度、高質(zhì)量和低成本的有效結(jié)合。這令企業(yè)和制造商可以重新思考為客戶設(shè)計(jì)和交付解決方案的方式。
實(shí)際上，現(xiàn)在看到的惠普3D打印機(jī)，運(yùn)用了兩年前的技術(shù)理念。即便如此，相比較其他的已經(jīng)耳熟能詳?shù)募夹g(shù)例如工藝熔融沉積制造(FDM)，光固化成型（SLA），激光燒結(jié)（LS）等等，還是吹來一陣新鮮的風(fēng)。
工作原理
那這臺(tái)機(jī)器到底是怎么工作的呢？從惠普發(fā)布的白皮書和最新的YouTube視頻，還是能非常清楚的了解到，這款機(jī)器的核心是位于工作臺(tái)上的兩個(gè)模塊，MaterialCoaterwithEnergy(圖1A)和HPThermalinkjetArrays(圖1B)。這兩個(gè)模塊小編分別起名叫“鋪粉模塊”和“熱噴頭模塊”。“鋪粉模塊”顧名思義，是在工作臺(tái)上分配粉末材料用的。這個(gè)模塊有三部分組成，中間是鋪粉末的噴頭，兩邊是能量源。“熱噴頭模塊”用來噴射化學(xué)試劑FusingAgent和DetailingAgent，小編取名叫“熔融試劑”和“細(xì)節(jié)處理試劑”，當(dāng)然這個(gè)模塊也是有能量源的。“熱噴頭模塊”是這款打印機(jī)的亮點(diǎn)，以每秒鐘每英寸3000萬滴的速度噴灑化學(xué)試劑。
工作流程
機(jī)器的工作流程是(圖2)，通過“鋪粉模塊”自上向下滑動(dòng)，在工作臺(tái)上鋪一層均勻的粉末。“熱噴頭模塊”從左到右噴灑化學(xué)試劑，并通過上面的加熱源融化指定區(qū)域的材料。緊接著“鋪粉模塊”再次鋪粉，“熱噴頭模塊”接著再次灑試劑和加熱，循環(huán)往復(fù)直至成型。“熔融試劑”噴灑在需要融化的區(qū)域，提高材料融化的質(zhì)量和速度，而“細(xì)節(jié)處理試劑”噴灑在融化區(qū)域的邊緣，保證邊緣表面光滑以及精確的成型。
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