HSS可變灰度3D打印技術，更改墨水噴射量調整零件特性

2019年12月16日，南極熊從外媒獲悉，德國3D打印機制造商voxeljet基于其高速燒結（HSS）工藝又開發(fā)了一種新的技術，該方法被稱為“灰度3D打印”。

HSS是一種粉末粘合3D打印技術，而所謂的“灰度3D打印”是指通過控制在不同打印區(qū)域噴射墨水的量，來制造出具有可變材料特性的零件。這些特性包括機械強度、彈性、材料密度、重量和重心。這些屬性可以在3D打印零件的不同區(qū)域中單獨存在。

△具有可變特性的voxeljet灰度3D打印部件

△voxeljet高速燒結技術HSS展示

HSS高速燒結3D打印技術

HSS 3D打印是一種基于噴墨的粉末粘合技術，該技術是2000年初期由拉夫堡大學的Hopkinson發(fā)明并獲得專利。

簡單來講，其打印過程是這樣的，首先將一層塑料粉末平鋪到加熱的打印平臺上。噴墨打印頭在平臺上移動，并在組件的選定區(qū)域中噴射吸收紅外光的墨水。然后用紅外光照射平臺，墨水吸收熱量將粉末與下面的層燒結。燒結階段完成后，打印平臺降低一層，然后重復該過程直至打印完成。

后來，Hopkinson繼續(xù)與英國噴墨打印頭供應商Xaar一起開發(fā)HSS工藝，并在該公司任職技術總監(jiān)。 2016年，voxeljet獲得了Xaar的許可，以幫助HSS工藝商業(yè)化并開發(fā)了配備該技術的3D打印機。

△VX2000工業(yè)3D打印機，照片來自voxeljet

什么是HSS灰度3D打��？

voxeljet能夠通過更改灰度來將所謂的“三維機械性能”整合到3D打印的零件中。根據(jù)所使用的材料，最多可以在粉末材料中打印六個不同的灰度級�？梢酝ㄟ^打印頭位圖通過更改吸收紅外線的墨水的墨滴大小來更改每體積的灰度。

使用較深的灰色調時，紅外燈打印的材料會吸收更多的熱能。墨水輸入量的變化可在3D打印部件中實現(xiàn)不同程度的硬度，從而在單個組件中實現(xiàn)多種材料特性。

△鞋類3D打印格子結構，圖片來自Covestro。

voxeljet表示，HSS灰度3D打印特別適用于制鞋業(yè)，有可能生產具有更好性能和舒適性的定制鞋。

具有格狀結構的3D打印鞋中底目前開始流行，在制鞋業(yè)中具有許多優(yōu)勢。其主要設計原理是，更改網格結構為鞋子中的不同區(qū)域提供更好的舒適性和穩(wěn)定性。 Adidas和New Balance等公司發(fā)布了3D打印的鞋類系列。

通過使用可變灰度的HSS技術，在鞋底的受力區(qū)域上噴射不同量的吸收紅外線的墨水，可以為晶格結構或固體材料注入可變的目標屬性。因此，鞋類制造商可以在穿著舒適性，穩(wěn)定性和彈性方面針對特定負載優(yōu)化3D打印中底的各個部分。

編譯自：3dprintingindustry

這個技術，其實挺厲害的