SOLIZE和HP合作利用3D打印技術(shù)提供Nissan停產(chǎn)零件

導(dǎo)讀：3D打印技術(shù),，因?yàn)樵O(shè)計(jì)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(jī)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(guān)系，以推進(jìn)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(jì)劃中的停產(chǎn)替換零件,，本次合作首度為NISMO愛好者提供設(shè)計(jì)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(jìn)功能來優(yōu)化設(shè)計(jì)和制造高質(zhì)量的商業(yè)零件,。目前，兩家公司將會使用3D打印進(jìn)行修復(fù)的第一部分是R32Nissan Skyline GT-R的線束保護(hù)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(jī)械性能和設(shè)計(jì)靈活性。

△使用HP High Reusability PA 11生產(chǎn)的零件,，具有很高的機(jī)械性能和設(shè)計(jì)靈活性

重建可持續(xù)生產(chǎn)供應(yīng)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?yàn)橹圃焐瘫仨毐Ａ裟＞卟⒐芾韼齑婧臀锪鳌��?shù)字制造和3D打印可建設(shè)虛擬數(shù)據(jù)庫存實(shí)現(xiàn)靈活的設(shè)計(jì)和及時的3D生產(chǎn),，從而滿足復(fù)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���3D打印和數(shù)字制造全球商業(yè)業(yè)務(wù)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(zhuǎn)變供應(yīng)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(zhuǎn)變原有的傳統(tǒng)制造模式。

關(guān)于SOLIZE

自1990年代3D CAD誕生以來,，SOLIZE一直是數(shù)字工程技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者,，當(dāng)時它開始使用3D打印機(jī)進(jìn)行快速模板制作和3D建模，并提供3D CAD工程師培訓(xùn)和3D CAD工程服務(wù),。目前,，SOLIZE提供用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)和分析的3D CAD / CAE工程服務(wù)，用于模型開發(fā)的MBD工程服務(wù),，用于生產(chǎn)模板的3D打印工程服務(wù),，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(shè)備和創(chuàng)新工程服務(wù)的銷售。將隱性知識轉(zhuǎn)化為形式知識的來改革客戶的業(yè)務(wù)和/或開發(fā)流程,。

HP的Multi Jet Fusion技術(shù)

HP Multi Jet Fusion技術(shù)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(jī)械,、材料科學(xué)和成像技術(shù)上的投資基礎(chǔ)上,。借助定制材料和創(chuàng)新技術(shù)，快速打印和固化大面積工作區(qū)域,。HPMulti Jet Fusion在構(gòu)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(jìn)行逐點(diǎn)融合,、詳細(xì)處理和轉(zhuǎn)換。

△HP Multi Jet Fusion technology

1. 同步,、可擴(kuò)展的架構(gòu),，可實(shí)現(xiàn)高生產(chǎn)率

HP Multi Jet Fusion技術(shù)的一項(xiàng)關(guān)鍵創(chuàng)新是高速,，同步的體系結(jié)構(gòu)，可逐層構(gòu)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(gòu)示意圖

在HP Jet Fusion 3D打印機(jī)中,，一部分或一組零件是在HPJet Fusion 3D構(gòu)建單元內(nèi)部的工作區(qū)域上逐層構(gòu)建的。作業(yè)完成后,，將構(gòu)建單元滾動到HP JetFusion處理站中,，以進(jìn)行冷卻，拆開部件包裝,，并恢復(fù)和刷新構(gòu)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(gòu)建單元回滾到打印機(jī)中以進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn),。構(gòu)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(shù)使用可擴(kuò)展的HP熱噴墨技術(shù)，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?yàn)檫@項(xiàng)功能,，使HP可以將2D打印解決方案從電腦擴(kuò)展到打印機(jī)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(jī),。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(zhì)量,。

2. 采用HP Multi Jet Fusion技術(shù)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(jī)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(jìn)行預(yù)熱,，以在打印每一層時提供一致且準(zhǔn)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,�,；�架從左到右返回以融合剛剛打印的區(qū)域,。

掃描結(jié)束時，供料箱將新鮮的涂料重新填充到涂布機(jī)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�,？煽康牟僮�,。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(jī)滑架沿相反方向進(jìn)行掃描,，以實(shí)現(xiàn)最佳生產(chǎn)率。這一過程逐層繼續(xù)進(jìn)行,，直到在構(gòu)建單元中形成一個完整的零件或一組零件

3. 熔融和細(xì)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(fèi),，并且可以在以后的版本中重新使用,。剩余粉末的可重復(fù)使用率取決于HP3D打印機(jī),。為了獲得較高的強(qiáng)度和表面質(zhì)量,，重要的是，新層應(yīng)結(jié)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(yīng)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(diǎn)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(xì)化劑（“D”），其中融合作用將被減少或放大,。在此示例中,，細(xì)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(jié)到下面的層,。

因?yàn)镠P Multi Jet Fusion技術(shù)可生產(chǎn)Z軸拉伸強(qiáng)度與X和Y平面上拉伸強(qiáng)度相當(dāng)?shù)牧慵�，所以它克服了某些其�?D打印技術(shù)中Z軸強(qiáng)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(zhǔn)備下一次重新涂裝,、打印和定影周期。圖2是HP Multi Jet Fusion技術(shù)中各處理步驟的總覽,。在特定的HPJet Fusion 3D打印機(jī)中,，可以重新排列步驟的順序，并且可以在打印過程中應(yīng)用其他代理（轉(zhuǎn)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