惠普的多射流熔融(MJF)3D打印机很快就要在中国上市了。那么,这款据说速度高达普通3D打印技术10倍的设备究竟是怎样的呢?下面,南极熊就整理出一份详细的说明书,给读者参考。
▲全套设备,从左至右依次是MJF 3D打印机、构建单元,以及处理站
▲打印准备第一步,将构建单元装入处理站添加粉末材料
▲材料会由右侧的白色料箱通过管道送入构建单元
▲添加完成
▲可以在处理站显示屏上看到提示
▲然后将加满材料的构建单元装入打印机
▲确认各部分正常就可以开始打印了
▲打印机透视图
▲打印过程
在这里,南极熊为您着重介绍一下打印的原理和全过程。首先来看机器的核心:它们是位于工作台上的两个模块,分别叫做“铺粉模块”(下图1)和“热喷头模块”(下图2)。 “铺粉模块”顾名思义,是用来在打印台上铺设粉末材料的。“热喷头模块”则是用来喷射“熔融剂”和“细化剂”这两种化学试剂的,而该模块正是惠普这款打印机的最大亮点 — 它能以每秒每英寸3000万滴的量喷射这两种试剂。 实际的打印过程如下图所示:“铺粉模块”会首先上下移动铺设一层均匀的粉末。然后,“热喷头模块”会左右移动喷射两种试剂,同时通过两侧的热源加热融化打印区域的材料。这个过程会往复进行,直至最后打印完成。
需要指出的是,“熔融剂”会喷射到打印的部分(即打印对象的横截面),作用是让粉末材料充分融化;“细化剂”则会喷射在打印区外边缘,作用是保证打印层表面光滑,提高打印件的精细度。下面,我们通过一个打印样件的局部放大仔细看看这个过程:
值得一提的是,惠普的这款3D打印机还配备了闭环温控系统(下图)。机器顶部有加热器和热感摄像机,可以测量工作台上数百个探测点的温度,从而决定哪些区域需要吸收更多的热量。
▲打印完成后机器会给出提示,内容包括文件名、数量和耗时
▲这时就需要将构建单元取出,再次装入处理站去处理打印件
▲不过同时,可以装入新的构建单元继续打印,两不耽误
▲处理站会首先冷却打印件
▲然后将剩余材料吸走
▲最后回收,筛分,与新材料混合,再次添加到构建单元中
惠普3D打印机的第一大亮点是速度快,据说可超过普通技术的10倍。下图就是以打印齿轮为例的速度对比,可以看到同样耗费3小时,左侧的挤出技术(其实就是FDM熔融沉积)只打印出了36个;中间的激光烧结(LS)技术则略好,打印出了79个;但右侧的惠普多喷射熔融(MJF)技术却足足打印出了1000个!
第二个亮点则是打印件质量高。下面就是一个小小验证,用打印的椭圆形结构吊起了一辆汽车。这个结构打印只用了30分钟,重1/4磅(约113克),却可提起最高5吨的重量。
此外,惠普还介绍了另一种叫做Transforming Agent的试剂。由于它颇有变形金刚(Transformer)的味道,我们就暂且将其称为“变形试剂”吧!这种试剂的作用是改变打印最小单位体素(Voxel)的性质,从而改变整个打印产品的性能。下面就是几个示例: 最后,为您奉上两款惠普3D打印机(3200型和4200型),以及处理站的配置和主要技术参数:
首先是打印机
· 有效打印尺寸:406毫米 x 305毫米 x 406毫米 · 打印速度:3500立方厘米/小时(3200型),4500立方厘米/小时(4200型) · 打印层厚:0.08-0.1毫米(3200型),0.07-0.12毫米(4200型) · 打印分辨率(X,Y):1200dpi · 设备尺寸:2178毫米 x 1238毫米 x 1448毫米 · 设备重量:730千克 · 操作面积:3700毫米 x 3700毫米 · 网络:千兆以太网(10/100/1000Base-T),支持以下标准:TCP/IP, DHCP (仅限IPv4), TLS/SSL · 硬盘:2TB(AES-128加密,FIPS 140) · 软件:惠普SmartStream 3D Build Manager和SmartStream 3D Command Center(内置) · 支持文件格式:STL、3MF · 兼容第三方软件:Autodesk、Netfabb、Materialise Magics
再来是处理站,分为普通和速冷(具有快速冷却功能)两种
· 普通型:只兼容3200打印机,功能包括自动混合、筛分和装载材料;需人工取出 · 速冷型:两款打印机型均兼容,功能包括自动混合、筛分和装载材料;可快速冷却;拥有额外的储料柜;兼容高性能材料 · 设备尺寸:1926毫米 x 1245毫米 x 2400毫米(普通),3121毫米 x 1571毫米 x 2400毫米(速冷) · 设备重量:450千克(普通)、700千克(普通装满材料)、480千克(速冷)、810千克(速冷装满材料) · 操作面积:2126毫米 x 2745毫米(普通),3321毫米 x 3071毫米(速冷)
需要英文原版惠普3D打印机说明书,请联系南极熊
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