金属3D打印公司Xjet高管介绍其产品和技术
在RAPID 2016上推出一种新的3D打印技术后，以色列金属3D打印公司Xjet收到了前所未有的关注度。Dror Danai是Xjet的首席商务官（CBO）。近日在一次媒体采访中，Danai介绍了该公司即将推出的机器和Xjet公司的技术研发状况。
在过去的二三十年间，很多人都在尝试熔化金属然后用喷嘴喷出，但是并不成功。金属是一种非常活跃的材料，所以金属会伤害喷头并导致喷头损坏。传统的金属3D打印技术需要耗费一定的能源来熔化金属。“但是Xjet不会这样做，”Danai说，“我们把金属变成纳米颗粒，然后把它悬浮在一个独特的液体中。在3D打印机构建打印空间时，液体形成一个‘外套’包裹着周围的金属颗粒。那时温度达550华氏温度（300摄氏度），这个温度是熔化钢的温度的约4.5倍，在打印时液体将被蒸发掉。”Danai将这种技术称为纳米粒喷射(NPJ），并且将开始重新定义3D打印。对Xjet来说，3D打印代表着细节、分散、自由的设计。
Danai说：“每一个单一的粒子均由这种油性材料包裹，这使我们能够用标准的喷墨技术来喷射这种颗粒。在这个温度下，当载体和液体几乎完全蒸发时，粒子才能接触到托盘。这意味着我们创造了一个完美的包装，所以我们根本没有孔隙率。”这是一个大胆的声明，孔隙率是金属3D打印中极具挑战性的问题。空的空间或空隙会削弱构件的强度。
从重复性、多孔性和复杂的算法来制定最佳的构建条件，听起来Xjet通过使用这种喷墨似乎已经完全避开了这些问题。Danai说：“我们绕过压力的问题。”
在基于激光和电子束的3D打印技术中，金属熔池必须与伯努利效应（流体速度加快时，物体与流体接触的界面上的压力会减小，反之压力会增加）进行抗衡。在接近1800华氏温度（1000摄氏度）的情况下在打印空间中构建自己的“小气候。”就像是浴帘通过空气力学拉住了洗澡者的腿一样，金属粉末通过类似的力量被拉回到熔池里。这些部分熔化的颗粒减少了结构的完整性。而Xjet的技术可以使12000多个喷嘴同时喷射，金属纳米可以随机分布在他们的“油外套”内，并和从外套中释放出的液态金属混合在一起。
由此产生的的3D打印的物体必须在炉内烧结。此外，烧结完整的组件可以保证对象各方面的均匀性，因为它是烧结一整块，而不是像传统的技术那样一层一层的工作。
“该方法带来了许多其他的优势。我们的层分辨率低于2微米，并且我们还可以提高层分辨率。我们能测试125至260微米的任何东西。”Danai说。相比之下，一张纸的厚度是180微米，人的头发的厚度是200微米。控制微观结构这意味着什么？这意味着用一种新的杨氏模量（描述固体材料抵抗形变能力的物理量）来创建材料的可能性。
在材料使用方面，Danai看到了一个明显的优势。一种工业粉末床3D打印机可以需要几公斤的材料来填充打印床。Xjet的机器只需喷射材料，这意味着是成本会更加便宜，清理和后处理也会简化。
“发展纳米颗粒油墨技术花了这么长时间的原因之一是我们没有前例可寻，不过我们有一些世界上最好的专家，大约50项专利是以他们的名字命名的，”Danai说。
该公司最近公布了一项专利，该专利描述了乙二醇醚，乙二醇、丙二醇等水溶性液体作为载体油墨的例子。这可能会给好奇的头脑带来一些灵感。在这种特殊的专利中，墨水被描述为一种碳化钨/钴墨。碳化钨可用于制造功能卓越的外科手术器械，其抗刮伤性能非常好。Danai介绍说：“机器的早期使用可能涉及小批量的、高质量的医疗器械，因为他们需要能够迅速修改且复杂的几何结构。”
Xjet的CEO和首席技术官（CTO）Hanan Gothait 在2005年成立了Xjet，他以前的3D打印公司Objet被Stratasys收购了。经过十年的发展，Xjet的NPJ将在2017年年初上市。
有趣的是，所有人都在努力使组件变得小，但错综复杂的高分辨率3D打印机毫无疑问的是一台沉重的金属怪兽。“这是一个台000磅的打印机，它有十英尺长，”Danai说。“这是一个触摸屏，它比你在iPhone上运行PowerPoint演示文稿或应用程序容易得多。”
（编译自3D Printing Industry）
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