刚刚，HP（惠普）官方正式发布了金属3D打印机。
HP推出的金属3D打印技术名称为HP Metal Jet，在2018年国际制造技术展（IMTS）上亮相。
据HP称，这是一种体素级的粘合剂喷射技术，其效率比目前的3D打印系统高出50倍。在已经更新的惠普公司官网上，醒目地写着：利用先进的金属3D打印技术推动您的业务，实现批量生产。
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一如既往的高效率、低成本、高品质
我们了解到HP金属3D打印机，有以下三大优势。
▎高效率
• 成型尺寸430 x 320 x 200 mm。
•短短几天内就可以完成设计迭代，加速产品开发。
•无需脱脂，无需复杂的后处理。而在金属注射成型（MIM）中，需要长达20个小时的脱脂过程。
•HP Metal Jet解决方案，缩短流程，提高制造效率。
▎低成本
•金属3D打印机的价格低于399,000美元（约2,740,000人民币，该价格为2020年HP打印机上市的预估价格）。
•HP平台是开放式的，与低成本材料、烧结后处理方案都有着很好的兼容性。
• 很高的可重复使用率，减少材料浪费。
▎高品质
•实现复杂零件的打印，精度高达1200 x 1200 dpi。（什么是dpi呢？指的是把一英寸分为1200等份，每一份的精度）层厚可达到50至100微米。
•HP自主研发的专用粘合剂，保证金属零件的机械强度。
•烧结后的密度> 93％，与MIM相似。
•严格的工业制造技术，实现稳定、一致的打印质量。已经达到甚至超越了ASTM行业标准（美国材料与试验协会）。
HP金属3D打印的步骤如下图。将粉末层层铺在平台上，然后选择性地喷射粘合剂，使金属粉末固化。打印结束后将零件放入炉中烧结。冷却后可以对零件进行机加工和抛光，以满足尺寸和表面光洁度要求。
金属打印机的每个打印头能够生成一个108毫米（4.25英寸）的打印带宽，打印带包括两个独立的结构，每个结构拥有5,280个喷嘴。
在实际的打印中，6个打印头进行有序的排列，从而实现320毫米（12.6英寸）的打印带宽。HP独特的打印设计结构，可以有最多四个不同的喷嘴，在相同的1200 dpi网格点进行打印，通过这样的方式抑制缺陷、减小误差。
6个打印头进行有序的排列
烧结后和后处理之前生产的金属部件，材料为316L不锈钢粉末
在金属材料的性能方面，HP也做了相关的研究。下图（左）为HP金属打印机生产的316L不锈钢样件的横截面电子显微图像，下图（右）则为SLM技术（金属粉末的激光融化）制造的样件横截面电子显微图像。HP的样品具有优异的晶粒各向同性，也就是说，物体的物理、化学等方面的性质不会因方向的不同而有所变化。
HP（左）SLM（右）
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成本分析
如今，惠普已经完成了研究当前市场的课题，并提供了有关成本效益和收支平衡点的详细研究。
小型不锈钢零件的盈亏平衡点大约为60,000单位，单个金属零件成本约为1美元至3美元。
下图是汽车部件和手术工具两种零件的成本分析。MIM的盈亏平衡点分别为55,000和65,000。HP金属3D打印批量生产100,000个零件，每个零件的成本也只略高于MIM。
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应用前景
惠普已经与GKN Powder Metallurgy和Parmatech合作，并在他们的平台上安装了HP金属3D打印机，为强生，大众，威乐，Okay Industries和Primo Medical Group生产金属零件。
大众目前正在将该技术用于可定制组件，如个性化钥匙环和外置铭牌。大众汽车的未来计划，是使用HP生产更高性能的功能部件(必须通过安全审查和认证的零件)，例如换档旋钮和镜座。
金属3D打印的大众换档旋钮
个性化大众钥匙扣
个性化大众钥匙扣
“汽车行业正在往个性化发展，到2025年大众汽车集团将推出80款新型电动车型，”大众汽车技术规划与开发主管Martin Goede博士评论道。“一辆车包含六千到八千个不同的零件。通过缩短生产零件的周期时间，我们可以非常快速地实现更高的批量生产量。这就是为什么惠普新推出的Metal Jet是行业的一次巨大飞跃。”
由HP Metal Jet技术为Wilo 3D打印的叶轮
从2019年初开始，HP将正式推出金属打印生产服务。该服务将由GKN集团和Parmatech独家提供。届时客户将能够将3D设计文件通过HP金属打印技术进行制造了。
HP金属3D打印服务流程
惠普自进入3D打印行业以来，凭借强大的技术优势，不断推出新的产品，并在市场端持续发力，一方面推动了3D打印技术和行业的发展，同时给竞争对手也带来了不小的压力。
HP Metal Jet的发布，或许会为金属3D打印市场带来巨大的影响。
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