2022年10月13日,南极熊获悉,粘结剂喷射3D打印机制造商voxeljet(VJET)在与材料公司科思创(Covestro)在合作一年后,宣布提供由两家公司联合开发的热塑性聚氨酯(TPU)材料,可批量进行按需3D打印服务。
△使用TPU材料和HSS技术3D打印制成的晶格弹性展示(左右都采用了TPU材料,它可以非常柔软和有弹性,也可以非常坚硬和持久)
这种具有持久弹性、阻尼特性和高冲击保护特性的柔性材料,现已用于voxeljet的高速烧结 (HSS)工艺,HSS工艺结合了选择性激光烧结和粘合剂喷射3D打印技术,可用于批量生产替代注塑成型的塑料3D打印部件。
HSS 3D打印是一种基于喷墨的粉末粘合技术,最早在2000年初期由拉夫堡大学的Hopkinson发明并获得专利。
voxeljet与科思创共同研发的新柔性材料
除了标准的尼龙聚合物PA12之外,TPU是3D打印聚合物中需求增长最快的材料之一。几十年来,这种柔性材料已经在鞋底生产中证明了自己,因为它具有高度的抗磨损性。特别是在3D打印行业,TPU已被用于一次性打印中底、鞋垫和整个鞋子。
△voxeljet的最新自行车鞍座,采用了高速烧结工艺和TPU柔性材料制成
此外,由于它的抗冲击特性,它正被越来越多地用于各个行业,包括塑料加工行业、汽车、消费品、航空航天和工程。考虑到这一点,voxeljet公司表示,新的柔性材料(TPU)结合高速烧结(HSS)工艺制成的产品非常适合于鞋业、头盔、鞍座或座椅的填充物,以及弹性管、软管、及密封和包装等。
△使用TPU材料制造的鞋中底
voxeljet全球产品经理Tobias Grün将该柔性材料描述为:3D打印为塑料零件开创了全新的、高度个性化的扩展空间。与其他TPU 3D打印工艺相比,使用HSS打印工艺生产的TPU组件,具有异常持久的永久弹性和优异的回弹性能。
此外,voxeljet表示,新材料已成功通过细胞毒性测试,当材料与皮肤接触时,不会对细胞和组织造成任何损伤或变色。
△voxeljet的VX1000 HSS是一款用于加工聚合物的高性能3D打印机
Grün还补充道:“通过HSS工艺,我们可以以相对较低的成本,以高质量和速度按需生产个性化的聚合物零件。由于使用大幅面打印头,高速烧结是一种经济、高效且节省资源的解决方案。该技术为面向未来的产品提供了巨大的潜力。”
△HSS工艺最终在几年前进行了调整,以便能够使用TPU等柔性材料
合作创建大规模制造解决方案
通过voxeljet与科思创的合作,目前两家公司能够以具有成本效益的价格,为客户提供按需定制的高质量聚合物组件。
早在2021年11月宣布合作伙伴关系时,他们希望帮助生产车间消除采用3D打印技术的障碍。创建一种能够适用于大规模生产的材料解决方案,它们声称可以加快客户获得开创性产品的速度。除了TPU,它们还正在考虑开发新的材料,很有可能是热塑性弹性体(TPE)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)或聚丙烯(PP)。
Grün指出:“设备和材料制造商之间的密切合作,使我们能够共同结合我们的专有技术,从而协调和优化零件质量以及3D打印过程。”
通过帮助企业替代传统制造工艺,voxeljet引入新材料,将有助于满足日益增长的3D打印需求。总体而言,voxeljet的3D打印服务,可以提供从聚合物模型,到塑料模型或用于金属铸件或成品铸件的模具和型芯的任何东西,以及中小型部件和砂模系列的外包工业生产。
△voxeljet位于德国弗里德贝格的总部
新的材料能否实现增长?
20多年来,voxeljet专注于这一应用,并建立了欧洲最大的模具和金属铸造模型按需生产服务中心之一。然而,在过去几年中,这家德国制造商报告了几个季度的净亏损和负现金流,这在上次与投资者的财报电话会议中,管理层解释这属于公司的战略调整之一。
随着业务继续消耗大量现金,voxeljet 去年9月宣布再次筹集440万美元的资金。尽管业务显示出改善的迹象,但它继续消耗大量现金,这一事实使许多华尔街分析师认为,voxeljet 最迟在2023年初将需要额外的资金。
voxeljet 的年收入预计将得到增长,并宣布了诸如可用于HSS工艺的新材料TPU等令人鼓舞的消息,因此,南极熊会持续关注该公司的发展。
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