金瓷结合：Xjet将实现多材料一体打印
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以Stratasys为代表的的Polyjet聚合物喷射技术和以Xjet 为代表的NPJ金属/陶瓷纳米颗粒油墨喷射技术，是当今所有增材制造工艺中最具科技含量的成型技术。值得注意的是，这两种技术几乎同宗同源，Xjet的创始人Hanan在1998成立Objet公司，其看家本领即Polyjet工艺，2012年Objet与Stratasys合并。Hanan于2005年成立Xjet，随即开创了更加复杂多变的金属和工业陶瓷纳米粒子油墨喷射成型技术。
XJet Carmel 1400
与传统金属和陶瓷打印技术的区别
这种特殊的成型工艺是将材料的纳米颗粒分散在油墨中，通过选择性地沉积液滴实现材料成型，经过必要的烧结处理后形成最终零件。它所能成型的材料包括金属、陶瓷以及聚合物。采用该技术成型的零件具有其他3D打印工艺难以实现的特征尺寸、表面光洁度和制造精度。
优秀的表面质量和精度
Xjet最初的目标是开发一款功能强大的金属打印机，其通过纳米粒子喷射技术成型的零件致密度达到了100%，优于传统使用SLM打印的零件性能，这证明了工艺的可靠性，也意味着Xjet取得了重大成就。
Xjet打印的金属零件
此后研发人员注意到可以将该工艺移植到陶瓷材料的成型上来，很显然，这种工艺成型的陶瓷质量也优于目前常见的挤出、光固化和激光烧结成型的陶瓷，其氧化锆制品的纯度达到了99.9％。
Xjet打印的陶瓷零件
金属和陶瓷的一体成型技术
Xjet最近正在进行一项新的尝试，即使用NPJ工艺进行多材料打印，实现不锈钢和陶瓷一体成型，这在此前还未曾有工艺可以实现。
但需要注意的是，这种一体成型的结构强度非常弱，它需要经过完整的后处理。在NPJ工艺中，对生坯打印件进行加热可以去除粘结剂并实现材料最终成型，然而金瓷结合的零件就是在该步骤中存在挑战。
金属-陶瓷一体结构
金属和陶瓷具有不同的烧结温度，如何开发能够成功烧结两种材料的熔炉烧结工艺？一种材料的较高温度要求是否会损坏另一种材料？这是Xjet正在解决的问题。
烧结完成的金属-陶瓷一体结构
该项目对Xjet至关重要，这将是它与其他公司差异化竞争的重要优势之一。如今大多数金属和陶瓷3D打印采用粉末烧结或其他工艺，似乎都难以实现有效的多材料一体成型，这是喷射技术的重要优势。
突破性的支撑墨水材料
3D打印可以加速零件生产，但如果仍需要手工去完成后处理，则会大范围消除与现有技术的竞争优势。Xjet的重要成果之一是开发了突破性的支撑墨水材料，它能够形成足够坚固的支撑结构，可以保持金属成型，同时可以通过水溶性去除，这对于制造高质量的复杂零件无疑具有重要优势。使用与零件不同的材料作为支撑，可以降低零件的总成本并提高整体生产效率，与此同时，支撑材料和零件材料也可以作为一体成型的工艺体现。
END
纳米粒子油墨喷射工艺的关键之处在于其独特的液体分散方法，理论上它可以成型更多材料，这远远超出了Xjet目前使用的少数陶瓷和金属。未来的XJet设备也许能够同时使用多种材料一体打印，这将打开一些潜在的应用空间。
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原文始发于微信公众号（3D打印技术参考）：金瓷结合：Xjet将实现多材料一体打印