比SLS 3D打印快50倍？Evolve选择性热塑电子照相STEP技术获新一轮投资

南极熊：这是又一个声称要实现注塑一样的高质量、高速、低成本的3D打印技术！而且是从传统的照相技术中延伸升级而来。

2020年7月1日，南极熊获悉，3D打印创业公司 Evolve Additive Solutions 近期宣布将获得标准普尔500强企业Stanley Black & Decker（SB&D）的连续投资。早在2017年，SB&D与乐高公司投资了Evolve，当时专有的Selective Thermoplastic Electrophotographic Process (STEP)选择性热塑性电子照相技术刚刚起步。此后，Evolve在三年前筹集的1900万美元，在增材制造市场领域站稳脚跟，而本轮追加的资金将用于拓展新的垂直应用领域，建立品牌。

△Evolve选择性热塑性电子照相3D打印机

据悉，Evolve是一家在Stratasys研发实验室起步的设备制造商，开发了STEP技术，于2017年正式独立出来。目前他们已经拥有100多项已获授权或正在申请的专利。

Stanley Black & Decker的副总裁Larry Harper表示："Stanley Black & Decker对双方的持续合作感到兴奋。Evolve在增材制造领域的远见卓识，使公司能够将这项新的最先进技术商业化，并提供高质量的生产部件。"

△STEP 3D打印工厂车间，图片来自 Evolve Additive Solutions

选择性热塑电子照相3D打印技术（STEP）原理

Selective Thermoplastic Electrophotographic Process这个名字，本身由4个单词组成。①“Selective ”选择性。具有以非常精确的方式放置粒子的能力。将每个特定材料体素（每个3D像素堆叠）精确地打印放置在层中；而且，能够将两种不同材料的两个单独的体素并排放置在同一层中；甚至，能够在单层中并排放置不同颜色的体素。 这种选择性能力在全球领先，为材料选择、材料属性和颜色选择开辟了一个全新的世界。
②“ Thermoplastic”热塑性。能够3D打印标准工程热塑性塑料制成的零件，例如ABS、尼龙、TPU甚至性能更高的热塑性塑料，例如PEAK、PEK等。
③“Electrophotographic”电子照相，它是激光打印机的专业词汇。 利用世界上最强大的2D打印引擎柯达NexPress™，对每个图层进行打印成像。
在3D打印中使用电子照相技术非常罕见，它是允实现多种材料和多种颜色3D打印零件的关键要素之一。
④“Process”过程。 结合专有的硬件和软件，实现可控的、可重复的制造能力。 在质量、速度、成本和生产率之间取得很好的结果。

其实，其3D打印的工艺原理，可以概括为三大过程

△三大过程

第一步：选择性放置零件材料和支撑材料粉末，并转印到硒鼓。这是传统的非常成熟的电子照相成像技术。
第二步：对转印进行严格控制，层与层之间进行对准，保证质量；
第三步：使用高温，并施加压力，对材料进行融合堆叠，3D打印成型。
△视频：Evolve选择性热塑电子照相STEP技术

Evolve的STEP技术使用了工程级热塑性塑料，声称比SLS 3D打印快50倍，从而以 "无工具 "的生产方式，加快了产品推出时间。它有能力生产多材料、彩色的最终使用部件。打印过程包括通过移动皮带将原料逐层沉积到构建区域，直到形成所需的3D形状。材料融合背后的核心技术，与大多数复印机和2D激光打印机中的技术并无太大差别。Evolve此前曾表示，STEP是在质量上最能与注塑成型相媲美的增材制造技术，并计划在2020年底开始商业销售。

△Evolve的STEP 3D打印机

△STEP工艺的打印过程

Evolve的首席执行官兼创始人Steve Chillscyzn表示："作为一家正在重新定义市场的初创公司，投资者持续的信心和信任，证明了市场对我们的技术有着强烈需求。"

△Evolve的STEP技术示意图，图片来自美国专利局，文末附上了一项专利下载

2018年，Evolve公司与影像专家柯达合作，柯达为Evolve提供了源自柯达NEXPRESS数字生产彩色印刷机的影像系统、零部件和耗材。在STEP还处于起步阶段时，二者还直接参与了STEP的开发，大大缩短了STEP的上市时间。就在2019年，Evolve还与化工公司Evonik合作，开发了一系列新的热塑性塑料，用于STEP技术。合作初期主要集中在PA12和PEBA聚合物。

STEP技术在生产制造中的优势

△ Evolve的工业4.0解决方案

高速。Evolve平台提供了高速打印、高良品率率、高可重复性，可满足中小批量生产的需求。

材料。能够使用各种普通工业上的工程热塑性塑料，包括无定形和半结晶，来生产满足精确生产要求的彩色和多材料零件。

可扩展。无论生产运行时间长短，Evolve具有平台可扩展性、零件定制功能的无缝解决方案体系结构，可以快速启动并运行。借助Industry 4.0功能，可以在工厂车间实现非常大的可扩展性。

高质量。每个零件都是通过全融合层到层方法打印的，最大程度地提高了表面光洁度，精细结构和功能。经过独特设计，具有高可重复性，而不会影响生产效率或灵活性。

低成本。总生产成本较低。其独特的排料系统、高打印速度，可快速交付更多零件。这使能够在成本上与注塑PK比较。

△Evolve公司3D打印的样品

技术白皮书下载 STEP技术白皮书.pdf (632.25 KB, 下载次数: 758)

2020-7-1 12:37 上传

点击文件名下载附件
Evolve公司的STEP专利下载 US20150266241.pdf (958.85 KB, 下载次数: 727)

2020-7-1 10:47 上传

点击文件名下载附件

老技术新应用，不错的方向

目前已经得到应用