在RAPID 2016上推出一種新的3D打印技術(shù)后，以色列金屬3D打印公司Xjets受到了前所未有的關(guān)注度。Dror Danai是Xjet的首席商務(wù)官（CBO）。近日在一次媒體采訪中，Danai介紹了該公司即將推出的機(jī)器和Xjet公司的技術(shù)研發(fā)狀況。

在過去的二三十年間，很多人都在嘗試熔化金屬然后用噴嘴噴出，但是并不成功。金屬是一種非?；钴S的材料，所以金屬會傷害噴頭并導(dǎo)致噴頭損壞。傳統(tǒng)的金屬3D打印技術(shù)需要耗費(fèi)一定的能源來熔化金屬?！暗荴jet不會這樣做，”Danai說，“我們把金屬變成納米顆粒，然后把它懸浮在一個(gè)獨(dú)特的液體中。在3D打印機(jī)構(gòu)建打印空間時(shí)，液體形成一個(gè)‘外套’包裹著周圍的金屬顆粒。那時(shí)溫度達(dá)550華氏溫度（300攝氏度），這個(gè)溫度是熔化鋼的溫度的約4.5倍，在打印時(shí)液體將被蒸發(fā)掉?！盌anai將這種技術(shù)稱為納米粒噴射(NPJ），并且將開始重新定義3D打印。對Xjet來說，3D打印代表著細(xì)節(jié)、分散、自由的設(shè)計(jì)。

Danai說：“每一個(gè)單一的粒子均由這種油性材料包裹，這使我們能夠用標(biāo)準(zhǔn)的噴墨技術(shù)來噴射這種顆粒。在這個(gè)溫度下，當(dāng)載體和液體幾乎完全蒸發(fā)時(shí)，粒子才能接觸到托盤。這意味著我們創(chuàng)造了一個(gè)完美的包裝，所以我們根本沒有孔隙率。”這是一個(gè)大膽的聲明，孔隙率是金屬3D打印中極具挑戰(zhàn)性的問題?？盏目臻g或空隙會削弱構(gòu)件的強(qiáng)度。

從重復(fù)性、多孔性和復(fù)雜的算法來制定最佳的構(gòu)建條件，聽起來Xjet通過使用這種噴墨似乎已經(jīng)完全避開了這些問題。Danai說：“我們繞過壓力的問題?！?/span>

在基于激光和電子束的3D打印技術(shù)中，金屬熔池必須與伯努利效應(yīng)（流體速度加快時(shí)，物體與流體接觸的界面上的壓力會減小，反之壓力會增加）進(jìn)行抗衡。在接近1800華氏溫度（1000攝氏度）的情況下在打印空間中構(gòu)建自己的“小氣候。”就像是浴簾通過空氣力學(xué)拉住了洗澡者的腿一樣，金屬粉末通過類似的力量被拉回到熔池里。這些部分熔化的顆粒減少了結(jié)構(gòu)的完整性。而Xjet的技術(shù)可以使12000多個(gè)噴嘴同時(shí)噴射，金屬納米可以隨機(jī)分布在他們的“油外套”內(nèi)，并和從外套中釋放出的液態(tài)金屬混合在一起。

由此產(chǎn)生的的3D打印的物體必須在爐內(nèi)燒結(jié)。此外，燒結(jié)完整的組件可以保證對象各方面的均勻性，因?yàn)樗菬Y(jié)一整塊，而不是像傳統(tǒng)的技術(shù)那樣一層一層的工作。

“該方法帶來了許多其他的優(yōu)勢。我們的層分辨率低于2微米，并且我們還可以提高層分辨率。我們能測試125至260微米的任何東西?！盌anai說。相比之下，一張紙的厚度是180微米，人的頭發(fā)的厚度是200微米。控制微觀結(jié)構(gòu)這意味著什么？這意味著用一種新的楊氏模量（描述固體材料抵抗形變能力的物理量）來創(chuàng)建材料的可能性。

在材料使用方面，Danai看到了一個(gè)明顯的優(yōu)勢。一種工業(yè)粉末床3D打印機(jī)可以需要幾公斤的材料來填充打印床。Xjet的機(jī)器只需噴射材料，這意味著是成本會更加便宜，清理和后處理也會簡化。

“發(fā)展納米顆粒油墨技術(shù)花了這么長時(shí)間的原因之一是我們沒有前例可尋，不過我們有一些世界上最好的專家，大約50項(xiàng)專利是以他們的名字命名的，”Danai說。

該公司最近公布了一項(xiàng)專利，該專利描述了乙二醇醚，乙二醇、丙二醇等水溶性液體作為載體油墨的例子。這可能會給好奇的頭腦帶來一些靈感。在這種特殊的專利中，墨水被描述為一種碳化鎢/鈷墨。碳化鎢可用于制造功能卓越的外科手術(shù)器械，其抗刮傷性能非常好。Danai介紹說：“機(jī)器的早期使用可能涉及小批量的、高質(zhì)量的醫(yī)療器械，因?yàn)樗麄冃枰軌蜓杆傩薷那覐?fù)雜的幾何結(jié)構(gòu)。”

Xjet的CEO和首席技術(shù)官（CTO）Hanan Gothait 在2005年成立了Xjet，他以前的3D打印公司Objet被Stratasys收購了。經(jīng)過十年的發(fā)展，Xjet的NPJ將在2017年年初上市。

有趣的是，所有人都在努力使組件變得小，但錯(cuò)綜復(fù)雜的高分辨率3D打印機(jī)毫無疑問的是一臺沉重的金屬怪獸?！斑@是一個(gè)臺000磅的打印機(jī)，它有十英尺長，”Danai說。“這是一個(gè)觸摸屏，它比你在iPhone上運(yùn)行PowerPoint演示文稿或應(yīng)用程序容易得多。”