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HP 多噴氣融合和沃克斯噴氣高速燒結(jié)比較

除了選擇性激光熔化（SLS）外，另外兩種基于噴墨的3D打印工藝現(xiàn)已牢固確立在添加劑制造技術(shù)”粉床融合”中。一種是惠普的多噴氣融合技術(shù)，另一種是沃克斯噴氣高速燒結(jié)技術(shù)（HSS）。但是，這兩個過程到底有什么區(qū)別呢？這些技術(shù)在哪里可以經(jīng)濟地使用？是什么讓 HSS 成為多噴氣融合的有吸引力的替代方案？

這兩種活頁夾噴射技術(shù)都顯示出獨特的優(yōu)勢，例如在打印速度、安裝空間量和相關(guān)部分成本方面。然而，一個嚴(yán)重的區(qū)別在于工藝技術(shù)的適應(yīng)性和可加工材料的多樣性。但有一點是清楚的，這兩個過程都可以用來實現(xiàn)廣泛的應(yīng)用——快速和經(jīng)濟上。

應(yīng)用中的兩個 3D 打印過程

惠普無疑是世界領(lǐng)先的打印機制造商之一。憑借豐富的噴墨技術(shù)經(jīng)驗，公司決定在2017年憑借其多噴氣融合（MJF）技術(shù)進入3D打印業(yè)務(wù)也就不足為奇了。如今，3D 打印的多噴氣融合部件（打印在 PA 12 中）由于具有良好的耐熱性和機械強度，在廣泛的領(lǐng)域找到了應(yīng)用。其中包括汽車工程、機械工程以及體育和休閑產(chǎn)業(yè)。聚合物高速燒結(jié) （HSS）技術(shù)與 voxeljet 僅與多噴射融合過程略有不同。在 HSS 中，也使用能量吸收器引入白色粉床，其中紅十字能量也通過打印頭引入。

與 MJF 工藝一樣，粉床的彩色部分融合在一起，而未打印的粉末則保持松動。HSS 不需要第二個冷卻液，因為打印和未打印粉末材料的溫度可以通過兩個具有不同波長的不同波長的不同 IR 發(fā)射器與吸收器相互獨立控制。未打印的粉末可以回收、再處理并反饋回工藝周期，就像 MJF 一樣。

在部分質(zhì)量和應(yīng)用可能性方面，HSS 技術(shù)絕不遜色于多噴氣融合。然而，Voxeljet VX1000 HSS的尺寸使其更適合工業(yè)用途，在消費成本方面比惠普目前的打印機便宜，從而顯著降低了每個部分的成本。此外，voxeljet 允許客戶不受限制地使用自己的材料，并允許最終用戶完全訪問打印參數(shù)，以優(yōu)化特定材料和應(yīng)用程序的生產(chǎn)。這是一個優(yōu)勢，特別適用于大容量組件或批量尺寸的系列生產(chǎn)。這意味著 HSS 打印組件也可用于建筑、汽車和體育等各種行業(yè)。

3D 打印系統(tǒng)多噴射融合和高速燒結(jié)比較

HSS

MJF

后處理

與大多數(shù)可用的后處理解決方案兼容。

自動混合
篩接和灌裝
半手動卸載
快速冷卻
外部存儲罐

冷卻時間

無快速冷卻： 14h***

無快速冷卻： 48
h* 快速冷卻：n.一。

強項（PA12）

VX200 HSS
方法：ISO 527–2：93=1A

彈性模塊（XY）： 1716 MPa
彈性模塊（Z）： 1725 MPa
張力（XY）： 52 MPa
拉伸強度（Z）： 46 MPa
在中斷時延長（XY）：10
在中斷時延長（Z）： 5

MJF 4200
方法： ASTM D3418

電子模組（XY）： 1700 MPa
楊的模組（Z）： 1800 MPa
緊張強度（XY）： 48 MPa
緊張強度（Z）：48 MPa
在中斷時延長（XY）： 20
在中斷時拉長（Z）： 15

最小層厚度

80 μm

精度

±0.3%（下限為±0.3毫米

±0.3%（下限為±0.3毫米）

材料

PA12
TPU
PP
佩巴
伊娃

PA12
PA11
TPA
TPU

分辨率

360 dpi

1200 dpi

速度

VX200 HSS： 580
厘米/小時
VX1000 HSS： 6，500 厘米/小時

MJF 540/580: 1,817 cm3/h
MJF 540/580： 1，817 厘米/小時
MJF 4200： 4115 厘米/小時
MJF 5200： 5058 厘米/小時

建筑體積

VX200 HSS： 290 x 140 x 180 mm
VX1000 HSS： 1，000 x 540 x 400* mm

MJF 540/580： 322 x 190 x 248 毫米
MJF 4200： 380 x 285 x 380 毫米
MJF 5200： 380 x 294 x 380 毫米

應(yīng)用領(lǐng)域

材料開發(fā)與研究
原型制作
生產(chǎn)應(yīng)用
服務(wù)中心
制造
注塑公司

原型
服務(wù)中心和生產(chǎn)應(yīng)用。

*根據(jù)材料和顆粒大小
**voxeljet允許客戶自行使用任何材料，并可以就材料選擇提供建議。
***取決于施工高度

MJF和HSS之間有何區(qū)別？

多噴射融合過程使用兩種類型的流體打印組件。能量吸收劑，也稱為融合劑，是一種水性、輻射吸收性墨水，將粉末床的相應(yīng)區(qū)域涂成黑色。為了實現(xiàn)精確的邊緣定義，還將第二種液體（稱為細節(jié)代理）添加到要打印的組件的外邊緣區(qū)域，以便在燒結(jié)過程之前冷卻組件的邊緣，從而確保提高精度。此外，氣泡噴射打印頭技術(shù)的特點是高，理論分辨率為1200 dpi。

與 HSS 技術(shù)和”即插即用”解決方案相比，MJF 的構(gòu)建量更大，換班時間更快，非常適合用于原型、服務(wù)中心和生產(chǎn)應(yīng)用。多噴氣融合已經(jīng)可用的材料包括幾個 PA12 變種，以及 TPA、TPU、PP 和 PA11。

與多噴氣融合不同，HSS 技術(shù)使用壓子打印頭和只有一個能量吸收器。能量吸收器是一種油基墨水，用于給粉床涂上顏色。通過特別精確的光波控制和波長定義，IR能量可以選擇性地引入粉末床，并且只有在形成組件的地方。這種精確的控制會導(dǎo)致極其銳利的邊緣細節(jié)。

比較邊緣細節(jié)MJF和HSS

打印頭的工作分辨率為 360 dpi。但是，由于要打印的粉末的顆粒大小是粉末床融合技術(shù)分辨率的決定性變量，則不需要更高的打印頭分辨率，而是與熱管理的相互作用對細節(jié)的準(zhǔn)確性具有決定性意義。工業(yè)噴墨打印頭與墨水最匹配，從而提高了打印頭的耐用性。除了油基流體外，噴墨打印頭還可以處理水和溶劑基流體。

比較分辨率 MJF 和 HSS 技術(shù)

多噴氣融合的另一個區(qū)別是 HSS 技術(shù)的開源方法。使用 HSS 3D 打印系統(tǒng)，用戶可以使用打開的 3D 打印機，可以自由訪問所有過程參數(shù)并單獨適應(yīng)自己的材料。這使得 HSS 技術(shù)非常適合單獨開發(fā)具有最佳部分性能的新型 3D 打印聚合物。開發(fā)的過程參數(shù)可以放大，用于更大的 voxeljet 3D 打印系統(tǒng)，如 VX1000 HSS，以便經(jīng)濟地打印更大的生產(chǎn)量和數(shù)量。開源方法的優(yōu)勢以及單個吸收器的使用也反映在運行成本中。雖然系統(tǒng)在考慮初始成本時價格范圍相似，但 HSS 系統(tǒng)也可以使用客戶自己的粉末運行，而單個吸收器的消耗進一步降低了運行成本。

材料的選擇還有進一步的差異。例如，HSS 可用于處理聚合物，如 PA12、PA6、PP、PEBA、EVA 和 TPU，因為能夠靈活地使系統(tǒng)適應(yīng)所需的材料，并且僅使用一種油基油墨。到目前為止，30μm至1 mm的粉末顆粒尺寸已經(jīng)成功處理。