3D打印行业可以被描述为一个小池塘，市值数十亿美元的Stratasys和3D Systems就是这个池塘里的大鱼。但池塘旁边是一个满是鲸鱼的海洋，比如欧特克、空中客车、微软、通用电气等。然而几年前，池塘和海洋之间的墙壁开始崩溃，最新进入3D打印水域的鲸鱼是惠普。

下面，让我们来看看，惠普的3D打印技术的独到之处！

成形步骤：惠普所用的3D打印技术为多射流熔融(MultiJet Fusion)，其成形步骤如下图所示。

1. 铺设成形粉末（铺粉厚度范围70-100）;

2. 喷射助熔剂(fusing agent);

3. 喷射精细剂(detailing agent);

4. 在成形区域施加能量使粉末熔融;(注意：喷射精细剂的区域并没有被熔融)

重复1-4直到所有的层片成形结束。

全套设备，从左至右依次是MJF 3D打印机、构建单元，处理站

HP打印机的核心是位于工作台上的两个模块：分别叫做“铺粉模块”(下图1)和“热喷头模块”(下图2)。“铺粉模块”是用来在打印台上铺设粉末材料的。“热喷头模块”则是用来喷射“助熔剂”和“精细剂”这两种化学试剂的，而该模块正是惠普这款打印机的最大亮点 — 它能以每秒每英寸3000万滴的量喷射这两种试剂。

铺粉模块

热喷头模块

实际的打印过程如下图所示：“铺粉模块”会首先上下移动铺设一层均匀的粉末。然后，“热喷头模块”会左右移动喷射两种试剂，同时通过两侧的热源加热融化打印区域的材料。这个过程会往复进行，直至最后打印完成。

热喷头模块喷射两种试剂并加热

需要指出的是，“助熔剂”会喷射到打印的部分(即打印对象的横截面)，作用是让粉末材料充分融化;“精细剂”则会喷射在打印区外边缘，作用是喷在边缘上起到一个隔热作用，这样没有打印的粉末就会保持一个松散的状态，这样可以提高粉末的再利用率（80%，而普通SLS在利用率大约是50%）第二是保证打印层表面光滑，提高打印件的精细度（想想A4纸的光洁度）。下面放大看看HP打印机的过程模拟：

铺设粉末

喷射“助熔剂”(黑色)和“精细剂”(偏透明)

最后加热，让粉末融化凝结

3. 惠普打印机优势&技术限制

优势

1. 速度压倒性，超过普通技术的10倍。下图就是以打印齿轮为例的速度对比，可以看到同样耗费3小时，惠普多喷射熔融(MJF)技术足足打印出了1000个，远超过FDM以及SLS技术。(点击FDM或SLS查看技术原理)

2. 打印件质量高。下面就是一个小小验证，用打印的椭圆形结构吊起了一辆汽车。这个结构打印只用了30分钟，重1/4磅(约113克)，却可提起最高5吨的重量。

3. 高精度。打印的精度范围为0.02-0.1mm。

4.低成本。材料再利用率可达80%。

技术限制

1. 材料限制：现在可用材料为尼龙12(PA12)，而更多可用材料取决于HP对于精细剂的开发;对于金属器件的打印，可能无法使用一体机，因为直接在设备内部进行烧结/熔融需要的高温会影响电子器材包括喷头的运行。

2. 可选颜色：HP所用的助熔剂包含了可以吸收光波的物质(可能为炭黑等深色材料)，因而所展示的样品为黑色;而打印白色等浅色可能会降低能量吸收，从而会增加成形时间，有可能导致无法成形;对于全彩器件的打印，同时需要考虑色素的耐高温能力。

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