SOLIZE和HP合作利用3D打印技術提供Nissan停產(chǎn)零件

導讀：3D打印技術，因為設計自由度和簡單的生產(chǎn)流程，逐漸有取代傳統(tǒng)制造的趨勢。各公司逐漸引入3D打印機以替代傳統(tǒng)、過時的生產(chǎn)線來制造停產(chǎn)零件。

△Nissan NISMO

南極熊了解到，日本SOLIZE和美國HP于2021年3月15日正式宣布將繼續(xù)保持合作關系，以推進數(shù)字制造。同時，兩家公司還宣布將聯(lián)合開發(fā)和按需生產(chǎn)Nissan的NISMO Heritage Part計劃中的停產(chǎn)替換零件，本次合作首度為NISMO愛好者提供設計和制造3D打印零件。

△Skyline GT-R（1989：BNR32）

在與Nissan合作確定3D生產(chǎn)的最佳零件之后，SOLIZE隨后與HP合作，利用HP的Multi Jet Fusion平臺提供的先進功能來優(yōu)化設計和制造高質量的商業(yè)零件。目前，兩家公司將會使用3D打印進行修復的第一部分是R32Nissan Skyline GT-R的線束保護器的塑料部分。這款零件使用HP HighReusability PA 11生產(chǎn)，產(chǎn)品具有很高的機械性能和設計靈活性。

△使用HP High Reusability PA 11生產(chǎn)的零件，具有很高的機械性能和設計靈活性

重建可持續(xù)生產(chǎn)供應鏈

為了方便維修和零件更換，汽車制造商需要在較長的時間內(nèi)為產(chǎn)品提供零件更換。為停產(chǎn)、升級或大修的車輛生產(chǎn)或存儲零件非常具有挑戰(zhàn)性且成本昂貴，因為制造商必須保留模具并管理庫存和物流。數(shù)字制造和3D打印可建設虛擬數(shù)據(jù)庫存實現(xiàn)靈活的設計和及時的3D生產(chǎn)，從而滿足復雜零件的需求，同時降低成本。此外，可持續(xù)的按需3D生產(chǎn)有助于減少整個產(chǎn)品生命周期中的工業(yè)廢物和二氧化碳排放�；萜展�司3D打印和數(shù)字制造全球商業(yè)業(yè)務主管喬恩·韋恩稱，數(shù)字制造是一種可行的長期解決方案，可用于加速生產(chǎn)、轉變供應鏈并激活汽車等行業(yè)。兩家公司還將致力于幫助企業(yè)通過可持續(xù)的數(shù)字化生產(chǎn)方式轉變原有的傳統(tǒng)制造模式。

關于SOLIZE

自1990年代3D CAD誕生以來，SOLIZE一直是數(shù)字工程技術的領導者，當時它開始使用3D打印機進行快速模板制作和3D建模，并提供3D CAD工程師培訓和3D CAD工程服務。目前，SOLIZE提供用于產(chǎn)品設計和分析的3D CAD / CAE工程服務，用于模型開發(fā)的MBD工程服務，用于生產(chǎn)模板的3D打印工程服務，以及使用增材制造（金屬和塑料）的小批量量產(chǎn)產(chǎn)品工業(yè)增材制造設備和創(chuàng)新工程服務的銷售。將隱性知識轉化為形式知識的來改革客戶的業(yè)務和/或開發(fā)流程。

HP的Multi Jet Fusion技術

HP Multi Jet Fusion技術建立在惠普數(shù)十年來在噴墨打印、可噴射材料、精密低成本機械、材料科學和成像技術上的投資基礎上。借助定制材料和創(chuàng)新技術，快速打印和固化大面積工作區(qū)域。HPMulti Jet Fusion在構建速度以及對零件和材料屬性的控制方面具有優(yōu)勢，這是其他3D打印工藝無法提供的。通過使用HP打印頭噴射HP功能劑，可以對工作區(qū)域中的材料進行逐點融合、詳細處理和轉換。

△HP Multi Jet Fusion technology

1. 同步、可擴展的架構，可實現(xiàn)高生產(chǎn)率

HP Multi Jet Fusion技術的一項關鍵創(chuàng)新是高速，同步的體系結構，可逐層構建零件。如圖1所示，雙滑架沿垂直方向掃描整個工作區(qū)域：一個滑架用新鮮的材料重新涂覆工作區(qū)域，另一個滑架打印HP功能劑并熔化打印區(qū)域。這將重涂和印刷/定影過程分開，以便可以針對性能，可靠性和生產(chǎn)率分別優(yōu)化每個過程。

△圖1.HP Multi Jet Fusion同步打印架構示意圖

在HP Jet Fusion 3D打印機中，一部分或一組零件是在HPJet Fusion 3D構建單元內(nèi)部的工作區(qū)域上逐層構建的。作業(yè)完成后，將構建單元滾動到HP JetFusion處理站中，以進行冷卻，拆開部件包裝，并恢復和刷新構建材料。在完成這些過程后，可以將已被HP JetFusion處理站更新的構建單元回滾到打印機中以進行連續(xù)生產(chǎn)。構建單元的深度和工作區(qū)域決定了可以生產(chǎn)的最大零件的尺寸。HPMulti Jet Fusion技術使用可擴展的HP熱噴墨技術，通過在掃描的整個寬度上堆疊打印頭來制作不同寬度的打印條。正因為這項功能，使HP可以將2D打印解決方案從電腦擴展到打印機上，HP可以創(chuàng)建一系列具有不同尺寸工作區(qū)域的HP Jet Fusion 3D打印機。HP打印頭還可以沿掃描方向堆疊，以增加更多噴嘴的速度、功能和噴嘴冗余性，從而獲得可靠的打印質量。

2. 采用HP Multi Jet Fusion技術打印部件

打印過程是在整個工作區(qū)域上鋪一層薄粉狀材料。例如，在圖1中，材料涂覆機托架從上到下掃描。接下來，帶有HP熱端（打印頭）陣列和材料的打印和定影滑架從右到左掃描整個工作區(qū)域。可在打印前立即對工作區(qū)域進行預熱，以在打印每一層時提供一致且準確的溫度控制。打印頭可以在精確的位置上將功能劑打印到材料上，以定義零件的幾何形狀及其特性。滑架從左到右返回以融合剛剛打印的區(qū)域。

掃描結束時，供料箱將新鮮的涂料重新填充到涂布機中，并且維修站可以根據(jù)需要測試、清潔和維修打印和定影滑架上的打印頭，以確保可靠的操作。完成每一層后，工作區(qū)域的表面縮回約一張辦公紙的厚度，并且材料涂覆機滑架沿相反方向進行掃描，以實現(xiàn)最佳生產(chǎn)率。這一過程逐層繼續(xù)進行，直到在構建單元中形成一個完整的零件或一組零件

3. 熔融和細化劑

使用HP Multi Jet Fusion時，零件的每一層都由被未融合粉末包圍。 HP 3D高循環(huán)性打印材料旨在最大程度地減少粉末浪費，并且可以在以后的版本中重新使用。剩余粉末的可重復使用率取決于HP3D打印機。為了獲得較高的強度和表面質量，重要的是，新層應結合到其下面的任何先前熔合的材料上，并且邊緣要平滑且輪廓分明。 這是通過HP打印頭陣列應用的多種試劑來完成的。 圖2是圖1中描述的過程的特寫視圖。

圖2.HP Multi Jet Fusion打印過程的示意圖，剖視圖

這一過程首先在整個工作區(qū)域上以薄層重新涂覆材料，如圖2a所示。圖2b-d表示在第一次打印和定影滑架掃描時發(fā)生的情況。測量了整個工作區(qū)域中多個點的溫度，在圖2b中，將能量施加到了新鮮層上，在即將使用印刷劑之前控制材料溫度。在圖2c中，有選擇地印刷了定影劑（“F”），其中顆粒將被融合在一起。在圖2d中，有選擇地印刷了細化劑（“D”），其中融合作用將被減少或放大。在此示例中，細化劑減少了邊界處的熔合，從而生產(chǎn)出具有鋒利且平滑邊緣的零件。在圖2e中，材料暴露在熔化能量下，所選區(qū)域融合。如果這層在上一個循環(huán)中被熔化，則熔化的材料將粘結到下面的層。

因為HP Multi Jet Fusion技術可生產(chǎn)Z軸拉伸強度與X和Y平面上拉伸強度相當?shù)牧慵�，所以它克服了某些其�?D打印技術中Z軸強度降低的局限性。圖2f顯示了零件邊緣的熔合和未熔合區(qū)域。然后，工作區(qū)將縮回，以準備下一次重新涂裝、打印和定影周期。圖2是HP Multi Jet Fusion技術中各處理步驟的總覽。在特定的HPJet Fusion 3D打印機中，可以重新排列步驟的順序，并且可以在打印過程中應用其他代理（轉換代理）。

參考閱讀：

1．SOLIZE and HP enable 3D productionof replacement NISMO heritage parts

https://www.3dprintingmedia.network/solize-and-hp-enable-sustainable-3d-production-of-replacement-nismo-heritage-parts/

2. SOLIZE and HP Enable Sustainable 3D Production ofReplacement NISMO Heritage Parts

https://www.solize.com/en/news/2021/0316/

3. HP Multi Jet Fusion technology

https://www8.hp.com/us/en/printers/3d-printers/products/multi-jet-technology.html