惠普推出量产级3D金属打印机,进军汽车制造和医疗业

科学
惠普推出量产级3D金属打印机,进军汽车制造和医疗业
麻省理工科技评论 2018年9月14日

2018年9月14日

在 9 月 10 日国际制造技术展(IMTS)上,惠普公司推出工业级 3D 金属打印机 Metal Jet,宣布已经实现大规模打印产品级金属零件。
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在 9 月 10 日国际制造技术展(IMTS)上,惠普公司推出工业级 3D 金属打印机 Metal Jet,宣布已经实现大规模打印产品级金属零件。

在 9 月 10 日国际制造技术展(IMTS)上,惠普公司推出工业级 3D 金属打印机 Metal Jet,宣布已经实现大规模打印产品级金属零件。

目前 3D 打印已经广泛运用于定制化产品,如假肢和助听器等,但由于与传统的大规模生产技术相比,3D 打印的成本较高、效率更低,且可选的材料也非常有限,因此仍是整个制造业中较小的一部分。

惠普正在改变这种现状,2016 年,它推出了 Jet Fusion 塑料 3D 打印机,专为大规模生产而非一次性打印而设计。而如今,Metal Jet 的推出意味着惠普打破了材料限制,成功将金属材料用在了产品级 3D 打印中。

惠普并不是第一家开发 3D 金属打印机的公司,通用电气航空和 EXone 等公司都已使用不同的技术实现了金属 3D 打印,但都由于技术不成熟或生产成本过高等原因,迟迟未能在这一领域实现量产。

相比之下,惠普在制造传统打印机方面的经验让其拥有更加丰富的技术和人才积累。首先惠普在制造打印机喷嘴上拥有较大优势。同时其技术人员几乎不需要接受过多的额外训练就能投入到新的金属打印机的工作中。

据惠普介绍,此次 Metal Jet 上采用了金属粘合剂喷射成型技术,通过连续喷射金属粉末层和粘合剂,使其在逐层固化中最终成型。与其他现有的 3D 打印技术相比,这能够大幅降低生产成本。

惠普首席执行官兼总裁 Dion Weisler 表示,”惠普通过利用 Metal Jet 打印机,开创了大规模生产 3D 打印零件技术,引领了对制造业的变革。这种改变将产生巨大影响:仅在汽车,工业和医疗行业,每年生产的金属零件达数十亿个。我们的打印机提高了生产的速度、质量和经济效益,这使得我们的客户能够在设计和制造零件时选择一个全新的解决方案。”

除了打印机,惠普还推出了 Metal Jet 生产服务系统,为全球的用户提供从模型设计到制作全过程的帮助。惠普表示已将这套生产服务系统放入公司未来发展的路线中。

在工业应用方面,惠普已经与航天、汽车零件供应商吉凯恩(GKN)、以及金属制造公司 Parmatech 达成合作,为包括大众汽车和 OKAY Industries 等在内的公司生产工业零件和医用器械。目前,惠普为大众制造的更多是一些定制化的小产品,例如大众汽车的个性钥匙圈和铭牌。但惠普表示,大众汽车的长期计划里包括了运用 Metal Jet 技术生产结构复杂的功能部件,例如换档旋钮和镜座。另外,随着电动车市场越发火爆,Metal Jet 也可能在其他方面获得突破,例如实现金属部件的轻量化。

大众汽车技术规划与开发主管 Martin Goede 说:”汽车行业正在进行一场定制化革命,到 2025 年,大众的车型将达到 80 款,每辆车平均包含了六千到八千个不同的零件。3D 打印技术能够允许在无需模具的情况下大规模生产零件。这样以来,零件的生产周期能够大幅缩短,产量也能大幅提高。”

除了传统制造业,惠普公司还进军医疗行业,与金属制造公司 Parmatech 公司合作,利用 Metal Jet 生产医用和工业用的金属零件。

Parmatech 总裁 Rob Hall 表示,”医疗行业对零件的性能、质量和可靠性要求极高,Metal Jet 能够帮助其制造复杂的医疗用具如手术剪和内窥镜手术钳,以及一些传统技术无法制造的异形器械。”

对于金属 3D 打印,Gartner 分析师 Pete Basiliere 表示这一技术在高端的医疗设备领域具有很高的价值,但对于相同零件需要生产数百万个的汽车制造业,金属 3D 打印还难以适用。且在已有技术上已经投入了数百万甚至数十亿美元的制造商也不会选择在短时间内投靠 3D 打印。

对此,惠普 3D 金属业务负责人 Tim Weber 表示,发展更好的技术才是关键,成熟的技术会使得他们不得不使用 3D 打印。同时,他表示目前尚未看到 3D 打印的大规模应用。且由于在此之前,行业内从未有过以低成本进行小批量定制金属产品的能力,因此 3D 金属打印的未来前景是目前难以预料的。

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