惠普在 RAPID + TCT 推出 3D 打印自动化和智能烧结软件

增材制造（AM）采用率提高的关键是提高易用性和吞吐量，通常是通过自动化。虽然前者的好处有些明显，但更高的自动化可以生产更多的零件，从而允许用户更快地支付他们对3D打印的投资。

惠普（纽约证券交易所代码：HPQ）一直处于这些问题的最前沿，发布了据说易于使用且具有非常高吞吐量的粘合剂喷射3D打印机。在2018年向一般市场发布其第一台聚合物3D打印机后，该公司很快成为最终零件生产3D打印的领导者。为了继续增强其技术，从而提高整体采用率，惠普在 RAPID + TCT 2023 上宣布了新的自动化和软件解决方案，这些解决方案将继续在竞争中占据优势。

惠普聚合物 3D 打印自动化

在活动开始前的虚拟新闻发布会上，惠普为远程媒体成员展示了新的发展成果。聚合物3D打印全球负责人François Minec推出了HP Jet Fusion 3D粉末处理自动化解决方案和自动化附件，这两者都是对3D打印工作流程的重大升级，不仅适用于惠普，而且适用于整个增材制造。

虽然惠普已经提供了用于自动拆开打印在其Multi Jet Fusion（MJF）机器上的零件包装的产品，但新的解决方案向前迈出了一大步。具体而言，粉末处理自动化解决方案可以更快地将材料重新装入打印机以开始新的工作。

使用以前的自动拆包站（如下面的视频所示），打印机的构建单元将被移动到冷却单元中，在那里它被脱粉，将未使用的粉末输送到滚筒中并显示完成的打印对象。新产品自动将滚筒送回材料处理站，最多可管理 15 台打印机的粉末，然后可以将其加载回构建单元以启动下一次构建。这不仅可以缩短循环时间，还可以通过限制人为干预来确保粉末质量和可追溯性，同时减少材料浪费。

自动构建单元交换器通过减少 MJF 3D 打印机的空闲时间进一步提高了吞吐量。使用此新工具，打印机可以在作业完成后弹出构建单元，然后再将新的构建单元插入打印机，以便它可以继续进入新作业。

“今天，我们的打印机运行周期时间约为 12 小时，具体取决于 10 到 14 小时的打印模式，”Minec 说。“我们遇到的问题是，一些客户没有夜班，或者可能不想上夜班。他们会在白天推出打印机。它会在晚上停止，它会一直闲置，直到有人来，真正把构建单元拿出来，把新的单元放进去。为了解决这个问题，我们开发了一个非常高效和简单的系统。

该技术的开发使得3D打印机可以集成到更复杂的工厂配置中。在RAPID + TCT上，该公司正在展示西门子用例的视频，其中自主移动机器人能够检索完成的构建单元，并将其带到自动粉末处理工作流程中的不同站点。

总之，在夜间或周末连续3D打印的能力提高了产量并减少了人工劳动，从而降低了设备的总拥有成本（TCO）。

“你可以想象，有了这个，我们将去一个完全熄灯的工厂，”Minec总结道。

智能金属粘结剂喷射3D打印

虽然惠普聚合物增材制造技术的TCO可以通过提高自动化程度来部分降低，但惠普公司个性化和3D打印全球软件和数据主管Arvind Rangarajan能够强调该公司如何改进其金属粘合剂喷射技术的工作流程，该公司去年以S100 3D打印机的形式推向市场。反过来，这可以通过减少材料浪费和提高零件的首次成功率来降低成本。

Rangarajan只在惠普工作了一年，但在GE和Xerox PARC花了12年时间开发增材软件解决方案。凭借这些经验，他能够帮助创建新的软件工具来为惠普的Metal Jet工艺提供动力。这包括被称为3D数字烧结和3D工艺开发的产品。

使用基于物理的建模，第一个工具预测并补偿由必要的烧结过程引起的金属射流零件的收缩和变形，依靠人工智能来加快工作流程。像Desktop Metal这样的公司已经发布了类似于第一种解决方案的封装，强调了能够预测和补偿烧结过程中的收缩和变形的重要性。

3D工艺开发是一种更新颖的软件，因为它允许用户通过微调给定应用的参数来试验他们的打印机。Rangarajan是这样说的：

“我们基本上是开放工艺参数，使我们的客户能够进行指导实验，以便他们可以开发自己的工艺配方并优化他们的应用……用户将能够调整这些参数设置，运行实验，然后通过监视来自计算机的 KPI 和遥测数据来快速查看反馈，然后创建一个实验库来优化其应用程序。这里的目标是加快在Metal Jet打印机中开发和部署应用程序的时间。

除了这两款新软件外，惠普还更新了其3D中心和3D指挥中心工具，这些工具现在支持惠普的旗舰Metal Jet打印机S100。前者允许机器监控和维护警报等，现在允许HoloLens和其他XR设备访问虚拟QR码，以引导客户完成自助维护和培训。 3D 命令中心用于设备级打印机监控，包括耗材级别和子系统状态。它还充当第三方解决方案的打印机服务和 API 网关。

Rangarajan描述了将这些工具应用于金属粘结剂喷射时的工作流程。该过程将从设计开始，然后在3D数字烧结中进行模拟，为用户提供反馈以完善设计。使用3D工艺开发，他们可以进一步优化实际的打印程序。一旦确定了最终配方，用户将依靠制造执行软件来管理S100 3D打印机来生产零件。

在写惠普时，我总是惊讶于它征服增材制造市场的速度有多快。显然，它的产品并没有涉及该行业的所有领域，但是，通过其企业影响力和技术独创性的结合，建立了一个广泛的合作伙伴网络，可以批量生产巨大的产量。Minec解释说，在惠普进入AM的前五年，其客户已经3D打印了1亿个零件。然而，在过去的12个月里，他们已经3D打印了7500万个。有了这些最新的产品，很明显，该公司真的只是在热身。