HSS可变灰度3D打印技术,更改墨水喷射量调整零件特性

2019-12-16 12:20:28

德国3D打印机制造商voxeljet基于其高速烧结(HSS)工艺又开发了一种新的技术,该方法被称为“灰度3D打印”。

HSS是一种粉末粘合3D打印技术,而所谓的“灰度3D打印”是指通过控制在不同打印区域喷射墨水的量,来制造出具有可变材料特性的零件。这些特性包括机械强度、弹性、材料密度、重量和重心。这些属性可以在3D打印零件的不同区域中单独存在。
 

 
△具有可变特性的voxeljet灰度3D打印部件

 

△voxeljet高速烧结技术HSS展示

HSS高速烧结3D打印技术

HSS 3D打印是一种基于喷墨的粉末粘合技术,该技术是2000年初期由拉夫堡大学的Hopkinson发明并获得专利。

简单来讲,其打印过程是这样的,首先将一层塑料粉末平铺到加热的打印平台上。喷墨打印头在平台上移动,并在组件的选定区域中喷射吸收红外光的墨水。然后用红外光照射平台,墨水吸收热量将粉末与下面的层烧结。烧结阶段完成后,打印平台降低一层,然后重复该过程直至打印完成。

后来,Hopkinson继续与英国喷墨打印头供应商Xaar一起开发HSS工艺,并在该公司任职技术总监。 2016年,voxeljet获得了Xaar的许可,以帮助HSS工艺商业化并开发了配备该技术的3D打印机。
 

△VX2000工业3D打印机,照片来自voxeljet


什么是HSS灰度3D打印?

voxeljet能够通过更改灰度来将所谓的“三维机械性能”整合到3D打印的零件中。根据所使用的材料,最多可以在粉末材料中打印六个不同的灰度级。可以通过打印头位图通过更改吸收红外线的墨水的墨滴大小来更改每体积的灰度。

使用较深的灰色调时,红外灯打印的材料会吸收更多的热能。墨水输入量的变化可在3D打印部件中实现不同程度的硬度,从而在单个组件中实现多种材料特性。
 

 
△鞋类3D打印格子结构,图片来自Covestro。


voxeljet表示,HSS灰度3D打印特别适用于制鞋业,有可能生产具有更好性能和舒适性的定制鞋。

具有格状结构的3D打印鞋中底目前开始流行,在制鞋业中具有许多优势。其主要设计原理是,更改网格结构为鞋子中的不同区域提供更好的舒适性和稳定性。 Adidas和New Balance等公司发布了3D打印的鞋类系列。

通过使用可变灰度的HSS技术,在鞋底的受力区域上喷射不同量的吸收红外线的墨水,可以为晶格结构或固体材料注入可变的目标属性。因此,鞋类制造商可以在穿着舒适性,稳定性和弹性方面针对特定负载优化3D打印中底的各个部分。

编译自:3dprintingindustry

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