FACTUM高速3D打印機一個零件一秒內搞定

當下，增材制造（即3D打印）工藝一般用于開發(fā)創(chuàng)建原型或小批量試生產運行。不過謝菲爾德大學下屬的FaraPack Polymers公司和英國拉夫堡大學的研究人員開發(fā)出了一臺適合大批量制造的3D打印機，這臺高速3D打印機不到一秒鐘就能制造一件手指大小的零部件。
研發(fā)人員將這臺打印機命名為FACTUM（拉丁文，意即制造），F(xiàn)ACTUM采用了一種高速燒結（High Speed Sintering，HSS）技術。這是拉夫堡大學發(fā)明的新型增材制造專利技術。
項目負責人、謝菲爾德大學機械工程系教授Neil Hopkinson同時也是拉夫堡大學HSS技術的開發(fā)者之一。

HSS燒結系統(tǒng)內部

“我們現(xiàn)在項目中使用的HSS設備就是屬于拉夫堡大學的，租借給了謝菲爾德大學。這個項目的目標之一也是為了驗證拉夫堡的HSS技術。同時謝菲爾德提供資金在此基礎上開發(fā)新的技術。” Hopkinson解釋說。
研究人員開發(fā)高速燒結技術的目的就是希望能夠取代現(xiàn)有的技術，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的領導者Xaar公司的噴墨打印頭和紅外加熱技術（而不是激光）通過逐層燒結聚合物粉末材料來制造零部件。

經(jīng)濟分析表明，HSS技術與當下的增材制造（AM）工藝相比能減少制造零件的時間和成本。據(jù)了解，拉夫堡大學與伯頓滑雪板協(xié)會聯(lián)合進行的研究已經(jīng)證實了這一點。研究發(fā)現(xiàn)使用HSS技術制造微型滑雪板與使用激光燒結技術相比可減少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。“在HSS技術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​​質量。” Hopkinson說。
HSS技術的另一個特點是材料選擇范圍更廣。FACTUM開發(fā)團隊的工程師表示，他們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)一些材料很難或無法使用激光燒結，但能夠用于HSS技術。
FACTUM高速3D打印制造系統(tǒng)已經(jīng)成功地向建筑、汽車和體育用品領域的領導企業(yè)進行了展示，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打印機已經(jīng)獲得了來自英國技術戰(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技術原理的視頻：