FACTUM高速3D打印機(jī)一個零件一秒內(nèi)搞定

當(dāng)下，增材制造（即3D打?。┕に囈话阌糜陂_發(fā)創(chuàng)建原型或小批量試生產(chǎn)運(yùn)行。不過謝菲爾德大學(xué)下屬的FaraPack Polymers公司和英國拉夫堡大學(xué)的研究人員開發(fā)出了一臺適合大批量制造的3D打印機(jī)，這臺高速3D打印機(jī)不到一秒鐘就能制造一件手指大小的零部件。
研發(fā)人員將這臺打印機(jī)命名為FACTUM（拉丁文，意即制造），F(xiàn)ACTUM采用了一種高速燒結(jié)（High Speed Sintering，HSS）技術(shù)。這是拉夫堡大學(xué)發(fā)明的新型增材制造專利技術(shù)。
項目負(fù)責(zé)人、謝菲爾德大學(xué)機(jī)械工程系教授Neil Hopkinson同時也是拉夫堡大學(xué)HSS技術(shù)的開發(fā)者之一。

HSS燒結(jié)系統(tǒng)內(nèi)部

“我們現(xiàn)在項目中使用的HSS設(shè)備就是屬于拉夫堡大學(xué)的，租借給了謝菲爾德大學(xué)。這個項目的目標(biāo)之一也是為了驗證拉夫堡的HSS技術(shù)。同時謝菲爾德提供資金在此基礎(chǔ)上開發(fā)新的技術(shù)?！?Hopkinson解釋說。
研究人員開發(fā)高速燒結(jié)技術(shù)的目的就是希望能夠取代現(xiàn)有的技術(shù)，并使3D打印具備規(guī)模制造的能力。據(jù)了解，該工藝使用噴墨打印技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者Xaar公司的噴墨打印頭和紅外加熱技術(shù)（而不是激光）通過逐層燒結(jié)聚合物粉末材料來制造零部件。

經(jīng)濟(jì)分析表明，HSS技術(shù)與當(dāng)下的增材制造（AM）工藝相比能減少制造零件的時間和成本。據(jù)了解，拉夫堡大學(xué)與伯頓滑雪板協(xié)會聯(lián)合進(jìn)行的研究已經(jīng)證實了這一點(diǎn)。研究發(fā)現(xiàn)使用HSS技術(shù)制造微型滑雪板與使用激光燒結(jié)技術(shù)相比可減少75％的成本。
有趣的是，理論上，通過紅外加熱融化粉末所需的時間要比使用激光所需的時間要長?！霸贖SS技術(shù)采用的紅外燈加熱微小顆粒所用的時間要比激光長10000倍，因此HSS的加熱過程相對“輕柔”，可以減少對材料的損壞，提高燒結(jié)​​質(zhì)量。” Hopkinson說。
HSS技術(shù)的另一個特點(diǎn)是材料選擇范圍更廣。FACTUM開發(fā)團(tuán)隊的工程師表示，他們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)一些材料很難或無法使用激光燒結(jié)，但能夠用于HSS技術(shù)。
FACTUM高速3D打印制造系統(tǒng)已經(jīng)成功地向建筑、汽車和體育用品領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)企業(yè)進(jìn)行了展示，比如工業(yè)巨頭聯(lián)合利華（Unilever）和BAE系統(tǒng)公司。
如今，F(xiàn)ACTUM 3D打印機(jī)已經(jīng)獲得了來自英國技術(shù)戰(zhàn)略委員會（TSB）和行業(yè)合作伙伴150萬英鎊的資金支持。
下面是演示HSS技術(shù)原理的視頻：