Интервью:глобальный руководитель отдела металлов HP о влиянии HP Metal Jet

HP - компания, которая не новичок в заголовках газет:в 2016 году она произвела фурор в индустрии 3D-печати, запустив свою технологию Multi Jet Fusion.

Новая технология, ставшая первым шагом HP в области аддитивного производства, обещала новые возможности для производства промышленных функциональных полимерных деталей и прототипов в промышленных масштабах. Теперь, два года спустя, HP представила свое последнее предложение:HP Metal Jet, новую технологию 3D-печати для массового производства промышленных металлических деталей.

Недавно AMFG побеседовала с главой глобального отдела HP. Металлы, бизнес 3D-печати, доктор Тим Вебер, чтобы узнать больше о движении компании в сторону металлов и более широких последствиях HP Metal Jet для производства конечных деталей.

Подрыв индустрии с оборотом 12 триллионов долларов

«С момента запуска нашего бизнеса по производству пластмасс два года назад мы сосредоточились на том, чтобы предложить рынку действительно ценное предложение, - говорит Вебер. «Если мы думаем о 3D-печати сегодня, эта технология по-прежнему в основном используется для создания прототипов и специальных производственных приложений. Если принять во внимание все - оборудование, материалы, программное обеспечение и так далее, - рынок, вероятно, стоит всего 10 миллиардов долларов. Это лишь небольшая часть от 12 триллионов долларов, которые стоит всего производственного сектора во всем мире ».

Видение HP заключается в том, чтобы разрушить производственный сектор с помощью своих технологий 3D-печати, в том числе и в секторе производства металлов. Однако, хотя HP Metal Jet является частью этого видения, в первую очередь необходимо решить ряд проблем. Вебер выделяет 3 области, которым HP стремится заниматься.

«Во-первых, если мы хотим создать систему, которая будет использоваться для производства миллионов деталей, мы должны убедиться, что она абсолютно надежна и выдерживает нормальные производственные условия. Наряду с этим нам также необходимо изготавливать детали, которые были бы достаточно хорошими, чтобы их можно было использовать в качестве концевых деталей для различных применений ».

Вебер также указывает на проблемы, связанные с материалами:« Цена материала - еще один решающий фактор. :материалы очень дорогие, а производство - это стоимость. Если у вас есть метод производства, позволяющий производить детали с меньшими затратами, большинство производителей сразу же перейдут на него. Но мы должны убедиться, что общие материальные затраты снижаются.

«Вторая часть - это выбор материала. Имея тысячи доступных пластиков и различных металлических сплавов, нам необходимо обеспечить рациональный подход. Вот почему мы создали открытую платформу для материалов как для пластмасс, так и для металлов, чтобы сделать это возможным ».

Отправная точка:HP Multi Jet Fusion

Прежде чем углубляться в Metal Jet, сначала стоит взглянуть на путь HP к аддитивному производству, который начался с ее технологии Multi Jet Fusion.

HP Multi Jet Fusion использует процесс струйной обработки связующего, при котором пластиковый порошок распределяется по слою. Термозакрепитель, разработанный для поглощения инфракрасной энергии, распыляется по той части детали, которая должна быть отверждена с использованием технологии HP PageWide. Инфракрасная энергия поглощается материалом, расплавляя пластмассу и медленно наращивая деталь.

На сегодняшний день портфель принтеров HP Multi Jet Fusion включает модели 4200 и 4210, и компания анонсировала меньшую интегрированную версию этой системы, серию HP Jet Fusion 500/300, которая можно печатать в цвете. Примечательно, что Вебер сообщает, что один клиент, Forecast 3D в США, в настоящее время производит детали на миллионы и теперь имеет 24 принтера, работающих круглосуточно и без выходных.

«Что касается пластмасс, мы делаем скачок в производство», - говорит Вебер. «Наша цель - демократизировать аддитивное производство, чтобы пользователи, которые ранее занимались только прототипированием, могли сразу перейти к производству с использованием той же технологии».

От пластика к металлу

Технология HP Multi Jet Fusion стала идеальной стартовой площадкой для Metal Jet.

Однако переход к 3D-печати металлом сопряжен со своими проблемами.

«Поскольку речь идет о производстве, а не о создании прототипов, важны затраты», - говорит Вебер. «Производители 3D-принтеров должны иметь превосходную экономику, которая позволяет нам конкурировать не с другими компаниями-производителями аддитивов, а с традиционными методами, такими как литье по выплавляемым моделям, литье металла под давлением и ЧПУ. В то же время мы должны гарантировать, что сможем производить высококачественные детали, соответствующие стандартам с использованием этой технологии ».

Технология струйной печати связующего основана на процессе Multi Jet Fusion и использует литье металла под давлением ( МИМ) порошки. Примечательно, что Metal Jet считается в 50 раз более производительной, чем аналогичные связующие и технологии лазерного спекания, представленные сегодня на рынке, и способна производить изотропные детали, соответствующие стандартам ASTM.

«Мы взяли фундаментальную платформу Multi Jet Fusion и перепроектировали принтер, чтобы он работал с металлическим порошком, а не с пластиковым порошком», - объясняет Вебер. «Однако вместо того, чтобы впрыскивать термозакрепитель, мы впрыскиваем связующий агент. Технология HP Latex Ink - это то, что мы используем при создании переплета, потому что с ее помощью получаются действительно прочные экологически чистые детали, и для этого не требуется много времени ».

«HP, наверное, лучшая компания в мире цифровой печати. С точки зрения струйной печати, мы используем одну и ту же технологию во всех наших принтерах. За 30 лет мы узнали, как можно выполнять струйную печать всех этих различных вещей, используя нашу технологию термоструйной печати. Используя этот опыт, мы создали прорывное связующее - прорыв в том смысле, что при литье металла под давлением у вас обычно остается более 10% связующего вещества, которое необходимо сжечь. В нашем случае у нас меньше 1%, что на порядок меньше, что делает его более быстрым, дешевым и намного более простым для спекания. «

Ориентируясь на массовое производство, HP в первую очередь запустила свою систему из нержавеющей стали. «Мы хотели быть уверены в том, что от начала до конца доведем до совершенства один материал, - поясняет Вебер. «Важно убедиться, что мы наладили контроль процесса и соблюдали набор требуемых допусков. Вскоре мы расширимся до других разновидностей нержавеющих сталей, таких как низкоуглеродистые и легированные стали. Но поскольку для начала нам нужно было выбрать одну, мы выбрали 316I, которая является «рабочей лошадкой» в отрасли ».

Вебер считает, что запатентованная технология HP, которая использует как печать, так и переплет, будет ключевым фактором. к открытию устойчивого ценностного предложения для аддитивного производства металлов.

Сила стратегического партнерства

Наряду с запуском HP также объявила о нескольких стратегических партнерских отношениях с целью полностью раскрыть потенциал HP Metal Jet для функциональных металлических деталей. Один из партнеров - GKN Powder Metallurgy . , крупный производитель металлических деталей, производящий около 13 миллионов деталей в день. Партнерство уже привело к появлению нескольких ключевых промышленных клиентов, включая Wilo , ведущий производитель насосов и Volkswagen . HP и Volkswagen реализуют многолетний план по интеграции Metal Jet в свою производственную стратегию.

Результатом сотрудничества между Volkswagen, GKN Powder Metallurgy и HP стала возможность быстро приступить к оценке производства массово настраиваемых деталей, таких как индивидуальные кольца для ключей и внешние таблички с именами.

Многолетний план Volkswagen по использованию HP Metal Jet также включает производство функциональных деталей с более высокими характеристиками и значительными конструктивными требованиями, таких как ручки переключения передач и крепления зеркал. По мере того, как новые платформы, такие как электромобили, начинают массовое производство, ожидается, что HP Metal Jet будет использоваться для дополнительных приложений, таких как облегчение полностью сертифицированных по безопасности металлических деталей.

Второе примечательное партнерство - Парматек , которая может похвастаться 40-летним опытом литья металлов под давлением. Партнерство, в первую очередь обслуживающее медицинскую промышленность, дает HP уникальную возможность проникнуть в этот сектор.

«Хотя мы, возможно, лучшая полиграфическая компания в мире, мы решили сотрудничать с теми, кто имеет опыт производства металлических деталей для промышленности», - объясняет Вебер. «С GKN мы сможем работать вместе, чтобы производить детали для всех других автомобильных и промышленных клиентов. Parmatech очень новаторский, и медицинская промышленность представляет огромные возможности для стали. Наш план с обоими партнерами - установить принтеры в их местах, где они смогут начать взаимодействовать со своими клиентами с помощью того, что мы называем производственной службой Metal Jet ».

HP планирует использовать свои производственные услуги для нацелены на ключевые отрасли, включая автомобилестроение, медицину и промышленность.

Взгляд в будущее

Каким будет развитие аддитивного производства в ближайшие 5 лет с выходом HP на рынок металлических AM-материалов?

«Я думаю, что это действительно захватывающее время для индустрии. 3D-печать долгое время была ориентирована на создание прототипов и специализированное производство пластмасс и металлов, но теперь мы достигли точки, когда мы начинаем видеть более быстрое внедрение этой технологии. Это будет продолжаться только тогда, когда мы начнем переход от прототипирования к производству.

«В конечном итоге мы движемся к следующей промышленной революции, в которой распределенное производство будет играть ключевую роль. Возможность печатать то, что вам нужно, где и когда вам это нужно, будет иметь огромное значение для мировой экономики. Компания HP гордится тем, что является частью этой революции ».

Служба HP Metal Jet Production Service, где заказчики могут загружать, тестировать и оценивать проекты для массового производства, а также начать получать детали, будет запущена в начале 2019 года. Коммерческие системы HP Metal Jet будут выпущены в общий выпуск в 2020 году по цене менее 399 000 долларов.

Чтобы узнать больше о HP Metal Jet, посетите:https://www8.hp.com/us/en/printers/3d-printers/metals.html