惠普3D打印技术成熟应用案例
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惠普的3D打印技术名称为“多射流熔融(MultiJet Fusion, MJF)”,设备型号为4200/3200,以及2018年推出的全彩打印机500/300,都是基于多射流熔融技术。其中全彩打印机是3D打印行业的第一款“使制造商能够生产全彩色工业级功能部件”的3D打印机,定位是功能性原型设计。当然笔者认为strategys的J750也是可以的。
对于医疗、汽车、消费品或其他行业的用户来说,全彩3D打印的应用会为他们带来研发效率的巨大提升。
惠普3D打印应用
惠普3D打印机的材料强度毋庸置疑,其中最著名的早期案例,是用打印的椭圆形结构吊起了一辆汽车。
该结构打印只用了30分钟,重约113克,可提起最高5吨的重量。
113克的结构提起5吨的重量
由于其良好的打印质量以及超高的制造效率,惠普3D打印技术在生产制造、医疗、汽车、消费品等领域有着很多的应用。2017年仅一年内,利用MJF技术打印的零件就有150万个,其中有50%用于最终用途。
▌HP与机器人
IAM 3D HUB公司开发了一个机器人项目,该项目把电子系统结合到机器人当中。
1. 机器人手臂
机器人手臂的顶部利用MJF技术打印完成,并进行了轻量化设计。
2. 气动手柄
气动手柄通过调节空气输入和输出来打开和关闭手柄。该产品的抓取能力可以保持至少一百万个周期。
3. 气动横向制动器
根据手风琴的原理,材料的柔韧性和可延伸性,形成了非常薄的折叠区域,
通过加压空气完成折叠或展开。
▌HP与工业部件
1. 工业贴标机
美国工业巨头SIGMADESIGN利用惠普3D打印技术,直接制造苹果贴标机的部件。
3D打印零部件代替了原来的12个注塑成型件,且强度达到要求。
2. 三坐标测量仪
坐标测量仪的支撑机械结构,会因为被测量物体的改变而不断进行调整。在调整和迭代的过程中,传统的CNC制造会带来大量的成本投入。
HP利用玻璃微珠尼龙材料进行支撑机械结构的打印。3D打印的支撑结构,能够为测量仪提供强大的稳定性。并且在不断迭代调整的过程中,3D打印在节省时间的同时还能降低成本。
3. 机器部件
Gimatic是一家迄今已有31年历史的机器人与机械臂末端厂商。每年会投入10%的营业额进行研究开发。
GIMATIC使用惠普3D打印技术同时进行原型设计和最终零部件生产,气动夹具、机器人手爪等部件可以直接用3D打印来生产,大大缩短了开发周期和交付时间。
4. 束线带
高级3D原型制造的领导者GoProto公司,现今在不断扩大惠普3D打印机的产能,以满足日益增长的生产需求。
其中最为典型的应用之一就是束线带。3D打印的束线带,在材料强度和韧性上的表现都优于注塑成型,并且能够在很短的时间内交付产品。
如今,GoProto公司已大规模扩大其在圣地亚哥的生产空间,以容纳更多惠普3D打印机。
▌HP与医疗
1. 假肢
荷兰医疗制造商Hulotech利用惠普3D打印技术,制造更为轻便、更符合人体需求的假肢。病人今天来做诊断扫描,第二天就可以取走自己的矫形器。
2. 头颅重塑矫形器
头颅重塑矫形器用于治疗头部畸形新生儿,由InventMedical公司开发的3D打印医疗产品。惠普3D打印技术的版本更轻、更舒适。
3. 足部矫形器
医疗公司Crispin Orthotics提供矫形器的制造服务。利用惠普3D打印技术打印的假肢已经造福了众多患者。
▌HP与文创
在上海智慧湾举办的首届2018国际3D打印嘉年华上,为人们呈现了一场精彩的“3D打印时装秀”。
3D打印时装秀现场
清华大学李薇教授利用3D打印技术进行实验性创作,她设计的多款服装是由惠普3D打印机制作而成。惠普多射流熔融3D打印解决方案,实现了极高的尺寸精度以及精美细节。
在与李薇教授的交流中,她提到“在制作过程中,我感受到了3D打印奥秘,它可以随心所欲的自由创作,并可以展示出设计师的个性化设计。与普通服装相比,3D打印服装更加的节省人力物力,是未来服装的发展趋势之一,3D打印服装不仅可以表现艺术性也可商业落地,这也是未来可探讨的课题。”
在最新的全彩惠普打印机里有140多个零件,都是惠普自身的设备打印出来,直接进行组装的。HP也把自己称为“能把自己打印出来的打印机”。
2017年,美国公司Forecast 3D一次性购入12台惠普3D打印机。他们也因此成为了全球首家能够提供完整一站式hp3D打印解决方案的公司。自此,美国Proto Labs、比利时materialise、制造服务公司Weerg、IAM 3D Hub、丹麦Danfoss以及很多中国企业纷纷展开了与HP的全面合作。
2017年7月,国内第一台HP3D打印机在青岛高新中国3D打印创新中心落户。2018年5月,国内首个惠普全球3D打印批量化创新中心落户广东佛山。
其实,无论全球哪个角落,工厂的诉求很简单——通过3D打印机缩减成型成本、加快产品上市时间,减少成本和浪费,最终提高竞争效率,他们就会对拥抱3D打印拥有强烈意愿。
随着技术的进步、应用的推广,预计到2020年,可能大多数惠普的用户,都在使用这些打印机作为直接制造,而不仅仅是作为辅助工具。
未来,会有更多的行业将3D打印技术融合到他们的工厂,包括医疗、汽车、家电、消费品等等。不管是专门的3D打印制造中心,还是融合在工厂里成为流水线的其中一环,这两种可能性未来都会存在而且会发展的更好。
据了解,惠普即将推出金属3D打印技术。
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原文始发于微信公众号(3D打印技术参考):惠普3D打印技术成熟应用案例