Интервью: глобальный руководитель HP по металлам о революционной технологии HP Metal Jet

HP давно является пионером в 3D-печати, устанавливая отраслевые вехи с запуском Multi Jet Fusion в 2016 году. Тот прорыв открыл дверь к высокобажным производственным деталям из полимеров. Теперь, через два года, HP расширяет это видение с HP Metal Jet — новым 3D-печатным решением, спроектированным для массового производства готовых металлических компонентов.

Мы поговорили с д-ром Тимом Вебером, глобальным руководителем HP по металлам для 3D-печати, чтобы узнать, как металлическая стратегия компании вписывается в более широкую цель трансформации производства в масштабе.

Разрушение $12 трлн индустрии

«С момента входа в пластиковую арену два года назад наш фокус был на доставке реальной ценности клиентам», говорит Вебер. «Сегодня большинство кейсов 3D-печати остаются в рамках прототипирования и нишевого производства. Даже учитывая железо, материалы и ПО, рынок составляет примерно $10 млрд — лишь доля $12 трлн глобального производственного сектора».

Амбиция HP — перестраивать этот ландшафт, включая металлический сегмент. Для этого компания должна сначала решить три ключевых вызова:

1. Надежность для массового производства. «Система должна выдерживать повседневные производственные среды, последовательно производя детали, квалифицирующиеся как готовые к использованию компоненты».

2. Экономичные материалы. «Ценообразование материалов остается главным барьером. Нам нужно снизить общие материальные затраты и упростить выбор среди тысяч доступных металлических сплавов».

3. Открытая материальная платформа. «Мы запустили открытый материальный фреймворк, объединяющий пластики и металлы, делая легче для клиентов выбор правильного сырья».

Стартовая точка: HP Multi Jet Fusion

До HP Metal Jet компания пионерила линейку Multi Jet Fusion (MJF) — процесс биндинг-джеттинга, который наносит пластиковый порошок, струйкует агента спекания и использует ИК-энергию для плавления материала слой за слоем. Портфель MJF HP включает модели 4200 и 4210, а также меньшие цветные серии Jet Fusion 500/300.

Один американский клиент, Forecast 3D, теперь эксплуатирует 24 принтера 24/7, производя миллионы деталей — демонстрируя переход от прототипирования к производству.

«С пластиками мы делаем прыжок к производству», говорит Вебер. «Наша цель — демократизировать аддитивное производство, позволяя пользователям, которые раньше только прототипировали, перейти прямо к мануфактурированию с той же технологией».

От пластиков к металлам

«Производители 3D-принтеров должны доставлять превосходную экономику, чтобы конкурировать не только с другими аддитивными решениями, но и с традиционными методами вроде литья в оболочку, металлического литья под давлением (MIM) и ЧПУ-обработки».

Платформа MJF HP служил фундаментом для Metal Jet, который адаптирует концепцию биндинг-джеттинга для металлических порошков. Metal Jet может достичь до 50× продуктивности конкурирующих систем биндинг-джеттинга и лазерного спекания, производя изотропные детали, соответствующие стандартам ASTM.

«Мы переинжинирили ядро MJF железа для размещения металлических порошков вместо пластиков», объясняет Вебер. «Вместо агента спекания мы струйкуем связующий агент, производный от технологии HP Latex Ink. Низкий вес связующего (<1% по массе) устраняет необходимость в высокотемпературном выжигании связующего, сокращая время цикла и стоимость».

Долголетняя экспертиза HP в термическом струйковом печате — развиваемая три десятилетия — подкрепляет этот прорывной связующий, обеспечивая прочные «зеленые» детали и эффективное спекание.

Изначально HP запустила систему с нержавеющей сталью 316L, широко используемым промышленным сплавом. «Мы сфокусировались на освоении одного материала end-to-end для установки надежных процессных контролов и соблюдения строгих толерансов», говорит Вебер. «Будущие планы включают низкоуглеродистые и легированные нержавеющие стали».

Сила стратегических партнерств

Дебют HP Metal Jet сопровождается стратегическими альянсами, ускоряющими принятие по ключевым секторам.

GKN Powder Metallurgy — глобальный лидер, производящий 13 млн деталей ежедневно — партнерится с HP. Это сотрудничество уже закрепило крупных автоклиентов, таких как Volkswagen и насосный производитель Wilo. Многолетняя стратегия Volkswagen включает интеграцию Metal Jet в свою производственную цепочку, позволяя быстрое прототипирование массово-кастомизируемых компонентов (например, брелоки, таблички) и высокопроизводительных функциональных деталей вроде ручек КПП и креплений зеркал. По мере входа электромобилей в массовое производство HP Metal Jet позиционирован для поддержки легких, сертифицированных по безопасности металлических деталей.

Parmatech, с 40-летней экспертизой MIM, фокусируется на медицинской отрасли. HP целится встроить производственные сервисы Metal Jet на сайтах Parmatech, позволяя производителям медицинских устройств тестировать и квалифицировать дизайны для массового производства.

«Пока HP превосходна в печати, мы партнерим со специалистами, знающими, как производить металлические детали для индустрии», объясняет Вебер. «Через GKN и Parmatech мы можем доставлять адаптированные Metal Jet сервисы по авто, медицине и промышленным рынкам».

Взгляд в будущее

Когда спросили о следующих пяти годах, Вебер подчеркнул сдвиг к распределенному производству.

«Мы на пороге новой промышленной революции, где распределенное производство будет ключевым. По мере перехода 3D-печати от прототипирования к полноценному мануфактурированию, отрасль переживет быстрое принятие».

HP планирует запуск Metal Jet Production Service в начале 2019 года, позволяя клиентам загружать, тестировать и квалифицировать дизайны для массового производства. Коммерческие системы запланированы на общий релиз в 2020 году, по цене ниже $399 000.

Для большей информации посетите HP Metal Jet.