2. MJF: 惠普多射流熔融技术(HP Multi Jet Fusion)

厂商：惠普

机型：惠普Jet Fusion 4200 、HP Jet Fusion 5200等速度：比普通SLS快10倍以上

2015年年底，惠普正式宣布推出多射流熔融(Multi-Jet Fusion)3D打印技术，并推出基于此技术的3D打印设备，速度上，多射流熔融(Multi-Jet Fusion)3D打印技术相比市场上同类产品的打印速度提高至少10倍以上。多射流熔融技术(Multi-Jet Fusion)的工作原理是，首选铺层粉末，再喷射熔剂，同时喷射精细剂，最后施加热源。当一层打印完毕后，自动进行下层的打印工作，直到成品完成。

喷射系统每秒可喷出惊人的3.5亿滴液滴，打印的对象精度高达20微米，一台典型的激光烧结机的打印精度大约在200-400微米之间。

惠普多射流熔融(Multijet Fusion)3D打印技术其成型步骤如下：

1)铺设成型粉末;

2)喷射熔融辅助剂(Fusing agent);

3)喷射细化剂(Detailing agent);

4)在成型区域施加能量使粉末熔融。

重复1)——4)过程直到所有切片加工结束，注意喷射细化剂的区域并没有被熔融。

惠普MJF技术过程示意图

下面是惠普3D打印机的全套设备，从左至右依次是MJF 3D打印机、构建单元、处理站。

惠普3D打印系统组成

HP打印机的核心是位于工作台上的两个模块：分别叫做“铺粉模块”和“热喷头模块”。“铺粉模块”是用来在打印台上铺设粉末材料的。

铺粉模块

“热喷头模块”则是用来喷射“熔融剂”和“细化剂”这两种化学试剂的，而该模块正是惠普这款打印机的最大亮点 — 它能以每秒每英寸3000万滴的量喷射这两种试剂。

热喷头模块

实际的打印过程如下图所示：“铺粉模块”会首先上下移动铺设一层均匀的粉末。然后，“热喷头模块”会左右移动喷射两种试剂，同时通过两侧的热源加热融化打印区域的材料。这个过程会往复进行，直至最后打印完成。

热喷头模块喷射两种试剂并加热

需要指出的是，“助熔剂”会喷射到打印的部分(即打印对象的横截面)，作用是让粉末材料充分融化;“精细剂”则会喷射在打印区外边缘，起到隔热作用。这样一来，不仅能保证没有打印的粉末保持松散的状态，提高粉末的再利用率(80%，而普通SLS在利用率大约是50%)，还能保证打印层表面光滑，提高打印件的精细度(想想A4纸的光洁度)。下面放大看看HP打印机的过程模拟：

惠普3D打印机成型过程模拟

惠普3D打印机的优势

1)加工速度快。惠普3D打印机的第一大亮点是速度快，据说可超过普通技术的10倍。下图就是以打印齿轮为例的速度对比，可以看到同样耗费3小时，左侧的挤出技术(其实就是FDM熔融沉积)只打印出了36个;中间的激光烧结(SLS)技术则略好，打印出了79个;但右侧的惠普多喷射熔融(MJF)技术却足足打印出了1000个!

2)打印件质量高。下面就是一个小小验证，用打印的椭圆形结构吊起了一辆汽车。这个结构打印只用了30分钟，重1/4磅(约113克)，却可提起最高5吨的重量。

3)高精度。打印机喷头可以达到1200dpi的精度，考虑到粉末的扩散，在XY方向的精度可以达到约40微米。

HP Multi Jet Fusion技术能够在“体素”级彻底改变色彩、质感和机械特性，为3D打印的未来平台奠定基础。3D体素相当于传统打印中的2D像素，是一种直径仅为50微米的3D度量单位，相当于人一根头发的宽度。通过灵活使用打印材料，可以创造具备传导型、韧性、内嵌数据和半透明特性的3D打印物体。

△由惠普3D打印样品

关于惠普

惠普是全球生产工业级塑料和金属3D打印的领先解决方案供应商，为包括宝马集团（BMW）、耐克（Nike）、捷普（Jabil）、强生（Johnson & Johnson）以及其他全球领先企业的高效业务运营提供了技术支持, 他们都在使用惠普3D打印技术为汽车、航空航天、医疗保健、消费品和其他行业应用生产模型和零部件。此外，惠普也在北美、欧洲和亚太地区不断拓展其数字化制造合作伙伴。  

惠普3D打印重要里程碑:

2017年6月13日，惠普在中国推出商用3D打印解决方案，加速制造业转型升级。

2017年8月24日，惠普和德勤宣布共同推动全球12万亿美元制造业的数字化转型。

2017年11月，惠普推出全新Jet Fusion 3D 4210打印解决方案，以更广材料组合加速3D制造产业发展。

2018年3月21日，惠普3D打印解决方案携手春立医疗，首次进入中国手术导板制造领域。

2018年6月，惠普联合广东（大沥）3D打印协同创新平台宣布亚太及日本地区最大规模工业级3D打印部署。

2018年9月11日，惠普推出批量化生产金属3D打印技术，加速第四次工业革命到来。