[工艺] 纳米颗粒喷射成型技术(Nano Particle Jetting, NPJ) 液态金属/陶瓷成型技术原理介绍

深山闲士 2023-9-5 697

NPJ(Nano Particle Jetting)纳米颗粒喷射技术 液态金属/陶瓷成型,由以色列XJet公司开发的新一代3D打印成型技术,拥有技术专利和墨水独家配方。与普通的激光3D打印成型相比,其使用的是纳米液态金属,以喷墨的方式沉积成型,打印速度比普通激光打印快5倍,且具有优异的精度和表面粗糙度,不只可以打印金属,而且可以打印陶瓷。

 

视频来源:www.xjet3d.com

 

技术原理:
我们都知道普通金属3D打印技术就是使用激光烧结金属粉末颗粒,而XJet公司采用的不是粉状形态,而是液态。这些金属以液体的形式被包裹在一个管子里并插入3D打印机,在金属3D打印的时候用含有金属纳米颗粒的“铁水”喷射成型。带来的好处是用铁水打印金属,整个会更圆润,而且能使用普通的喷墨打印头作为工具。当打印完成后,构建室会通过加热将多余的液体蒸发,只留下金属部分。

 

具体流程如下:
1、彻底粉碎。3D打印机会首先将大分子金属/陶瓷颗粒粉碎成纳米级技术颗粒;

 

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2、 注入墨水。液态材料由两部分组成:纳米级金属/陶瓷颗粒和特殊粘合墨水。粉碎后的金属/陶瓷颗粒会注入XJet研发的粘合墨水中均匀分布,金属不会在墨水中融化,而是形成悬浮物充满整个腔体,通过特制的喷头将墨水喷出实现打印 液滴喷射成型;

 

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3、成型之后,构建室会将前面起到的粘合剂蒸发,只留下金属部分,成型温度约为300℃。

 

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4、烧结后的制成件

 

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NanoParticle Jetting 纳米颗粒喷射成型技术特点:
纳米颗粒喷射NJP金属真的是一种颠覆性的技术,它提供了一个全新的细节水平、材料性能,以及一个简单而清洁的操作而不需要设计和去除复杂的支撑结构。

 

这种新技术的好处之一就是能使用普通的喷墨打印头作为工具。好处之二则是无需借助任何外力即可通过专门的技术融化去除支撑结构。与普通的选择性激光烧结(SLS)金属3D打印工艺需要以同样的材料建立支撑相比不但更容易实现,能显著减少浪费,从而降低成本,而且还能给予设计师更大的自由。因为它是通过融化去除的,所以理论上可以无限添加。

 

NanoParticle Jetting 纳米颗粒喷射成型技术优缺点
优点:
1、 更高的产品精度
2、 更灵活的产品尺寸
3、 材料利用率高,节约成本
4、 直接获得可应用的产品,不用打磨
5、 无需惰性气体或者真空环境,更加安全
6、 材料选择方便,颗粒度也可调节
7、 支撑更容易去掉
8、 整个打印流程更加简单

 

缺点:
温度耐受能力较传统金属3D打印较低

 

NanoParticle Jetting 纳米颗粒喷射成型技术材料:
金属颗粒、陶瓷材料

 

NanoParticle Jetting 纳米颗粒喷射成型设备:以色列Xjet Carmel1400
关于Carmel1400:

 

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它使用不同的纳米颗粒墨水分别打印目标对象和支撑结构,最大成型尺寸500毫米x280毫米x200毫米(约1400立方厘米),最小打印层厚可以达到几微米(意味着成品精度可以达到0.1毫米),操作十分简单,还可以通过app远程控制和监视,因此适合许多行业使用。

 

XJetCarmelAM系统适用于保健和医疗器械、牙科、汽车、航空航天、消费品、珠宝和服饰、能源、工装等多个行业,实现短期制造、按需制造、快速原型等作用。

- THE END -

深山闲士

2023年9月5日 22:57:47

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