增材制造

通过测量技术推动制造创新

ImageXpert的合作伙伴

在过去十年中，我们发现很多大型制造商对使用一种被称为喷胶粘粉成形技术的增材制造（也称为3D打印）越来越感兴趣。在此过程中，喷墨打印头先将一种胶状液体喷涂在粉床上，然后再喷涂一层新的粉末，每次一层，并不断重复。

喷墨打印技术的几个特点使其非常适用于3D打印领域：

工业喷墨打印是一项成熟的技术，已拥有多种打印头和墨汁选择。开发人员可以选择使用水状液、溶剂或紫外线固化粘合剂来进行3D打印。
增材制造要求具备高精度的粘合液落点，而喷墨打印可向任何位置提供体积从1微微升到250微微升的微米级粘合液。
喷墨打印是一种相对快速且成本低廉的工艺，可以轻松生产出各种尺寸的零件。
多くの原材料は粉末状にすることが可能なため、様々な種類の金属、砂、セラミックス、複合材料で部品を製造することができます。

常见难题：打印头的选择

在3D打印领域，打印头的分辨率和墨滴体积都是极其重要的影响因素，因为其容差率低于在其它物品上的应用。在纺织品、包装和图像等材料上进行打印时，即使打印分辨率差异范围较大，仍可以打印出可用的产品。但在进行喷墨3D打印时，只有在分辨率和墨滴大小都恰到好处的情况下，才能打印出3D零件。墨滴太大会由于饱和而变形，导致零件精度较低和干燥时间过长。墨滴太小则更难以控制，需要喷涂更多层才能生产出零件，并且造成粉末表面难以浸透和形成适当的粘合。正确的第一步是要检查粉末的大小分布，确保其与墨滴大小和打印头分辨率良好匹配。

了解如何选择合适的打印头

关键测量：墨滴体积

不要以为您的打印头中喷射出的墨滴体积与其技术指标规定完全相符；墨滴的特性、波形和温度等其它因素，都可能会导致其产生高达400%的体积变化。正确的墨滴体积是失败和成功零件之间的差值，因此我们的客户会使用JetXpert的墨滴观测仪来测量和优化承印物上的墨滴体积。 by up to 400%. The correct drop volume is the difference between a failed part and a successful build, so our customers use the JetXpert Dropwatcher to measure and optimize drop volumes for their application.

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“At Inkbit, we use ImageXpert’s JetXpert system for the development of state-of-the-art 3D printing materials. The technology has proven to be an invaluable tool – it is used almost daily. The data we capture from our JetXpert system has enabled us to significantly improve the performance, reliability and yield of our inkjet 3D printing system.”

– Javier Ramos, Co-Founder, Inkbit

常见难题：材料兼容性

粘合剂喷射时所使用的液体中含有粘合剂材料，这意味着防止打印头自身被粘住就成为了一个需要解决的特殊难题。在增材制造领域，最大限度地减少喷射液漏喷尤其重要，因为它会影响零件结构的完整性。在应用于其他承印物时，可以依靠软件技术和喷嘴补偿功能来弥补这种小缺陷，但在增材制造领域，所有喷嘴都需要一直工作。为了解决这个问题，我们发现大部分3D打印行业客户都在尝试使用循环喷墨打印头，因为这项技术在经常出现墨汁干燥或堵塞的其他行业中已经有了成熟的应用。除了再循环之外，开发人员还依靠打印头喷溅和脉冲来最大限度地延长打印头的开启时长。

了解如何解决延迟失效/去封问题

关键测量：墨滴移动速度

如果墨滴移动速度太慢，就无法完全穿透粉末表面；而如果移动速度太快，可能会造成一种被称为“粉末飞溅”的现象，也就是说墨滴的撞击力过大，导致粉末飞溅到空中。随着这些粉末在喷嘴板上聚集和堆积，最终会导致喷嘴无法工作。您可以利用Surface插件功能来对您的JetXpert墨滴观测仪进行自定义，研究墨滴的体积和移动速度，以及通过实时观察来了解体积和移动速度对墨滴与粉末之间的互动会造成何种影响。

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