以色列金屬3D打印公司Xjets高管介紹其新產(chǎn)品和新技術(shù)

dy1993   2016-08-31 09:53:00

在RAPID 2016上推出一種新的3D打印技術(shù)后,以色列金屬3D打印公司Xjets受到了前所未有的關(guān)注度。Dror Danai是Xjet的首席商務(wù)官(CBO)。近日在一次媒體采訪中,Danai介紹了該公司即將推出的機器和Xjet公司的技術(shù)研發(fā)狀況。

在過去的二三十年間,很多人都在嘗試熔化金屬然后用噴嘴噴出,但是并不成功。金屬是一種非?;钴S的材料,所以金屬會傷害噴頭并導(dǎo)致噴頭損壞。傳統(tǒng)的金屬3D打印技術(shù)需要耗費一定的能源來熔化金屬?!暗荴jet不會這樣做,”Danai說,“我們把金屬變成納米顆粒,然后把它懸浮在一個獨特的液體中。在3D打印機構(gòu)建打印空間時,液體形成一個‘外套’包裹著周圍的金屬顆粒。那時溫度達(dá)550華氏溫度(300攝氏度),這個溫度是熔化鋼的溫度的約4.5倍,在打印時液體將被蒸發(fā)掉?!盌anai將這種技術(shù)稱為納米粒噴射(NPJ),并且將開始重新定義3D打印。對Xjet來說,3D打印代表著細(xì)節(jié)、分散、自由的設(shè)計。

Danai說:“每一個單一的粒子均由這種油性材料包裹,這使我們能夠用標(biāo)準(zhǔn)的噴墨技術(shù)來噴射這種顆粒。在這個溫度下,當(dāng)載體和液體幾乎完全蒸發(fā)時,粒子才能接觸到托盤。這意味著我們創(chuàng)造了一個完美的包裝,所以我們根本沒有孔隙率。”這是一個大膽的聲明,孔隙率是金屬3D打印中極具挑戰(zhàn)性的問題??盏目臻g或空隙會削弱構(gòu)件的強度。

從重復(fù)性、多孔性和復(fù)雜的算法來制定最佳的構(gòu)建條件,聽起來Xjet通過使用這種噴墨似乎已經(jīng)完全避開了這些問題。Danai說:“我們繞過壓力的問題?!?/span>

在基于激光和電子束的3D打印技術(shù)中,金屬熔池必須與伯努利效應(yīng)(流體速度加快時,物體與流體接觸的界面上的壓力會減小,反之壓力會增加)進(jìn)行抗衡。在接近1800華氏溫度(1000攝氏度)的情況下在打印空間中構(gòu)建自己的“小氣候?!本拖袷窃『熗ㄟ^空氣力學(xué)拉住了洗澡者的腿一樣,金屬粉末通過類似的力量被拉回到熔池里。這些部分熔化的顆粒減少了結(jié)構(gòu)的完整性。而Xjet的技術(shù)可以使12000多個噴嘴同時噴射,金屬納米可以隨機分布在他們的“油外套”內(nèi),并和從外套中釋放出的液態(tài)金屬混合在一起。

由此產(chǎn)生的的3D打印的物體必須在爐內(nèi)燒結(jié)。此外,燒結(jié)完整的組件可以保證對象各方面的均勻性,因為它是燒結(jié)一整塊,而不是像傳統(tǒng)的技術(shù)那樣一層一層的工作。

“該方法帶來了許多其他的優(yōu)勢。我們的層分辨率低于2微米,并且我們還可以提高層分辨率。我們能測試125至260微米的任何東西?!盌anai說。相比之下,一張紙的厚度是180微米,人的頭發(fā)的厚度是200微米??刂莆⒂^結(jié)構(gòu)這意味著什么?這意味著用一種新的楊氏模量(描述固體材料抵抗形變能力的物理量)來創(chuàng)建材料的可能性。


在材料使用方面,Danai看到了一個明顯的優(yōu)勢。一種工業(yè)粉末床3D打印機可以需要幾公斤的材料來填充打印床。Xjet的機器只需噴射材料,這意味著是成本會更加便宜,清理和后處理也會簡化。

“發(fā)展納米顆粒油墨技術(shù)花了這么長時間的原因之一是我們沒有前例可尋,不過我們有一些世界上最好的專家,大約50項專利是以他們的名字命名的,”Danai說。

該公司最近公布了一項專利,該專利描述了乙二醇醚,乙二醇、丙二醇等水溶性液體作為載體油墨的例子。這可能會給好奇的頭腦帶來一些靈感。在這種特殊的專利中,墨水被描述為一種碳化鎢/鈷墨。碳化鎢可用于制造功能卓越的外科手術(shù)器械,其抗刮傷性能非常好。Danai介紹說:“機器的早期使用可能涉及小批量的、高質(zhì)量的醫(yī)療器械,因為他們需要能夠迅速修改且復(fù)雜的幾何結(jié)構(gòu)?!?/span>

Xjet的CEO和首席技術(shù)官(CTO)Hanan Gothait 在2005年成立了Xjet,他以前的3D打印公司Objet被Stratasys收購了。經(jīng)過十年的發(fā)展,Xjet的NPJ將在2017年年初上市。

有趣的是,所有人都在努力使組件變得小,但錯綜復(fù)雜的高分辨率3D打印機毫無疑問的是一臺沉重的金屬怪獸?!斑@是一個臺000磅的打印機,它有十英尺長,”Danai說?!斑@是一個觸摸屏,它比你在iPhone上運行PowerPoint演示文稿或應(yīng)用程序容易得多。”

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