使用陶瓷/金属材料进行3D打印能够创建具有卓越机械性能的复杂零件。NanoParticle Jetting™技术是增材制造领导者 XJet公司的标志性工艺，该技术可与陶瓷和金属兼容，为大规模制造高质量、几何形状复杂的零件提供了自动化、安全、环保的途径。为了解有关该技术、其优势和 XJet 独特方法的更多信息，3DN采访了该公司的首席营销官盖伊·齐默尔曼（Guy Zimmerman），具体访谈内容如下：
3DN：你能介绍一下你自己和Xjet吗？
我叫盖伊·齐默尔曼。我最近作为 CMO 加入了 Xjet，因为公司正在为增长做准备。我有丰富的经验，但最相关的是我在全球业务方面的背景。与此同时，Xjet 是一家 3D 打印机制造商，致力于应对增材制造、金属和陶瓷领域最具挑战性的领域。高质量、随时可用的金属和陶瓷部件进入制造阶段，而不是进入原型制作阶段：这就是使用我们自己的专利 NanoParticle Jetting™ (NPJ) 技术的雄心壮志。
与此同时，Xjet 是一家 3D 打印机制造商，致力于应对增材制造、金属和陶瓷领域最具挑战性的领域。使用我们自己的专利NanoParticle Jetting™(NPJ)技术，能够生产高质量、可直接使用的金属和陶瓷部件，而非原型设计，这就是我们的雄心壮志。
△盖·齐默尔曼
3DN：NPJ 是如何运作的？该技术有什么优势？
△NPJ技术的工作原理
NPJ技术提供干净、自动化的高质量金属和陶瓷零件制造，无需粉末、人工或后处理。促成这一突破的是 XJet 基于纳米颗粒直接材料喷射的独特增材制造工艺，该工艺使用最坚硬的材料大规模打印高分辨率部件。在这个过程中，支撑材料和主要材料都是墨水，而不是粉末，这是增材制造的革命性做法。
让我们更深入地了解打印过程，它主要包括：打印-清洗-烧结3个过程，基本原理是使用基于纳米颗粒的可采购材料。有了这个，我们能够同时打印材料和支撑物，这是一种非常坚硬但可溶的材料。一旦我们完成构建，支撑就会通过自动过程在水中被冲走。最后的烧结阶段在标准工业熔炉中完成，但温度明显低于粉末床熔融一类的解决方案。这可实现最高的复杂性、准确性和水平表面。它还消除了与设计相关的约束。该技术以及薄纳米颗粒层和可溶性支撑物的使用使得能够创建复杂、精确的几何形状，包括内部组件。 △Xjet有能力做出一系列优秀的解决方案
结果是直接从流程中获得高质量、高精度的零件。打印部件不需要任何额外的处理或机加工。就像XJet 的口号一样，您需要做的就是打印、清洗和烧结。
纳米粒子带来的另一个优势与打印非常薄的层的能力有关。密度水平明显高于其他增材技术，达到最高水平的材料纯度、密度和表面光滑度。这显着提高了部件的性能并降低了烧结效应。
如您所知，烧结过程将颗粒变成实际材料，这通常会导致显着收缩。借助 XJet 的技术，该过程在低于 200 摄氏度的温度下完成，从而节省时间、提高密度并降低各向同性和整体收缩率。收缩沿x、y 和 z 轴保持不变，导致最终零件没有变形。这种专有的突破性技术被封装在一个高产量的制造系统中。它是一种数字化、自动化的过程，而不是导致零件质量较低的手动、不安全、污染的过程。
3DN：Xjet的解决方案有哪些应用？
我们与市场领先的客户一起瞄准所有三个行业领域的特定垂直和应用：工业、医疗和消费品。
谈到陶瓷，主要是氧化铝和氧化锆，它们具有非常高的耐热性、耐腐蚀性和电气隔离性，我们为这个市场带来的设计自由为工业应用开创了新的机会（如半导体制造设备零件、热交换器和电力连接器、吸波天线和电气板零件）。
△Xjet参加了 Formnext 2022
牙科植入物和牙冠是我们正在进入的另一个明显的垂直市场，这是当今不断增长的医疗市场之一。在消费品方面，我们专注于高价值的可穿戴设备，如高端耳塞（这是一个有趣的应用，因为打印部件非常小，不导电，并且经过定制以提供顶级声学质量）和奢侈手表。
我们甚至在我们的高性能 Carmel1400 系统中制造了几个陶瓷部件，所以基本上我们用自己的机器打印自己的部件。对金属材料的进行NPJ制造事实上是市场上的一种较新的技术，它能取代传统的 MIM（金属注射成型）用于小批量和高种类零件，如手术设备、液压系统零件等。
我们支持一系列需要大量零件的独特应用，取代了多项传统技术。其中包括 MIM（金属注射成型）、CNC 和熔模铸造，这是一种小型零件的核心成形技术，当零件产量低于 20,000 时，它就会陷入困境，这使我们的技术成为更经济的选择。
3DN：Xjet 为什么决定推出金属解决方案？
在我们与市场领导者和陶瓷技术领导者建立陶瓷技术之后，我们最终完成了产品组合中金属部分的开发，采用两种领先的不锈钢材料。金属是一个更大和多样化的市场。开发金属解决方案更具挑战性，但我们已经达到了前所未有的性能水平，甚至优于陶瓷。2022 年初，我们在经过漫长的评估过程后将其推向市场。
它现已上市，我们在Formnext 2022上展示了它，并获得了该技术领先的测试版用户的推荐。参观者了解了这种金属解决方案如何与多种基于粉末的技术竞争，作为一种自动化、清洁的金属工艺，具有明显的优势，可用于多个领域。
△Xjet打印金属材料的设备
金属NPJ技术提供了几个好处。首先，我们能够开发出可与金属一起使用的可溶性支撑材料，这对许多用户来说是一个巨大的优势。另一个是零件的高质量表面水平，无需任何额外工艺即可直接从机器中取出。第三个好处是可以精确地生产高度复杂的零件，这对许多应用来说都是一个巨大的优势。
为了说明这一点，我们可以用不锈钢作为一个整体来打印高级手表的腕带。它可能需要一点点抛光，但仅此而已。我们能够打印得如此精确，以至于我们可以在零件内部打印腕带轴承，无需组装。NJP 使用户能够打印极其精确、高性能的金属部件，这要归功于喷射相对于粉末的独特能力。我们专注于希望在各种面向消费者的垂直行业中创建高性能、精确零件的用户。
3DN：您引以为豪的另一个方面是流程的可持续性。它到底有多环保？
首先，它是安全的。这些材料是安全的，它们装在密闭的瓶子里，没有有毒颗粒或游离粉末。对于操作它的人来说，这是一个安全的过程，而对于许多增材制造和传统过程而言，情况并非如此。此外，它使用的材料量恰好是零件所需的。它不会在真正的增材制造过程中浪费任何东西。
我们的支撑材料可溶于水，可以安全排出。它含有一些矿物质，但非常安全，在某些地方可以作为饮用水使用。这对人类和环境都更安全，因为它几乎消除了废物处理问题。
最后但同样重要的是，与许多其他工艺相比，我们的烧结也更加环保。它通常是该过程中最耗能的部分，但由于我们在相对较低的温度下进行较短的时间，因此我们节省了大量能源。这些关键因素使 NJP 成为金属和陶瓷领域最环保的工艺之一。
结语
总而言之，NPJ 技术具有三个主要优势。墨水中的纳米颗粒使其更安全、更准确，达到更高的密度。第二个好处植根于构建过程，打印最薄的层以实现无与伦比的无限复杂性和真正的功能设计。第三个是环保因素：我们的零件可以用水清洗，不会留下任何残留物。
该过程本身仅包含三个步骤：打印、清洗和烧结。展望未来，我们相信该技术将成为陶瓷和金属、工业、高质量、复杂零件制造数字化转型的重要组成部分。您可以在XJet的网站上（ https://www.xjet3d.com/）了解有关的更多信息。
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