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    帶有自清潔防沉積系統的Xjet或可用于太陽能的3D打印

    2016-11-02 02:26:42來源:xinqigu.com作者:
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    導讀: 以色列Xjet的技術聽起來頗具顛覆性,Xjet關鍵詞包括:納米射流技術、金屬混合油墨、新型噴墨裝置和噴射方法(高溫處理)、出色的分辨率、高于SLS激光燒結5倍的速度,不僅可以3D打印金屬還可以3D打印陶瓷。Xjet頗具Game Changing的派頭,究竟Xjet技術層面有什么特別之處?我們看到的冰山一角的水面之下還有怎樣的天地?

    以色列Xjet的技術聽起來頗具顛覆性,Xjet關鍵詞包括:納米射流技術、金屬混合油墨、新型噴墨裝置和噴射方法(高溫處理)、出色的分辨率、高于SLS激光燒結5倍的速度,不僅可以3D打印金屬還可以3D打印陶瓷。Xjet頗具Game Changing的派頭,究竟Xjet技術層面有什么特別之處?我們看到的冰山一角的水面之下還有怎樣的天地?


    Xjet的噴墨打印系統包括:能夠在打印過程中相對于彼此移動的兩個或更多的打印單元;具有一個或多個打印頭的打印單元共同形成了頭部設置;以及控制器用以控制所述打印單元的移動以在打印過程中動態地改變所述頭部設置。

    每秒鐘噴射出上千滴“油墨”,聽起來有點像大幅面數碼打印以及紡織品的打印,Xjet的特別之處在于其噴射頭多次經過相同區域,每次具有小的偏移,使得每個噴嘴在若干略微不同的位置噴射。因此,給定噴嘴所形成的打印區域會與一個或多個其它噴嘴的打印區域重疊。由于相同區域由多于一個的噴嘴打印,因此這些重疊的打印區域可以用來減輕噴射不足或完全不噴射的缺陷噴嘴的影響。因此,使用這種具有重疊打印區域的多次通過式噴射可以使得系統即使在具有若干缺陷噴嘴的情況下仍能夠形成高質量的打印。


    不過所有帶噴嘴的3D打印裝置都會遇到一個共同的問題,就是噴嘴的清潔問題。眾所周知,在打印領域,噴墨打印機的打印頭需要周期性的清洗以便清潔打印噴嘴、去除氣泡,并保持打印質量。Xjet開發了一種打印系統,該系統可被用于打印太陽能電池柵格狀金屬接觸線,例如,能使得清洗時不會有清洗液體從噴嘴板(或者從打印頭)滴下。


    具體來說,是采用了毛細作用來收集打印液體,并避免打印液體從打印頭滴落到打印基質。毛細作用,也稱為毛細現象,是在液體與固體材料內的分子間吸引力的結果。毛細作用的一個熟悉的例子是:干紙巾吸收液體的趨勢是通過將液體吸收進入在紙纖維之間的窄開口。另一個例子是:液體在窄的管內升高的趨勢。在特定液體的相似分子之間的相互吸引力被稱為內聚力。內聚力產生的現象被稱為表面張力。當在兩個不相似材料之間(例如,液體和固體容器的邊緣)存在吸引力時,該吸引力被稱為共聚力。毛細作用是液體分子的共聚力的結果,那些液體分子粘附到固體材料以形成一個空間,例如,由窄管的管壁形成的空間。當容器的邊緣是拉在一起變緊密時,例如拉長非常窄的管,共聚吸引力和粘附力導致液體被抽吸進入由該容器的邊緣形成的空間內。

    Xjet通過一個防護罩來隔離基板的熱和煙氣,該防護罩包括狹縫,墨水可穿過該狹縫而被分配在基板上。而且,打印頭噴嘴是位于靠近與該狹縫的一個邊緣,因而大部分進入該狹縫的煙氣會被冷凝在噴嘴板的中央區域,正如穿過該狹縫看到的那樣,而僅有小部分的煙氣被冷凝在接近該狹縫的邊緣。

    太陽能電池是一種固態半導體裝置,該裝置將太陽光的能量直接轉變為電能。大多數大尺寸商業化太陽能電池廠制造印刷多晶硅太陽能電池。印刷多晶硅太陽能電池具有由纖細手指組成的柵格狀金屬接觸線,以及采用銀漿噴墨打印方式印刷在前表面上的較大的匯流條。

    帶有自清潔防沉積系統的Xjet可用于打印太陽能電池柵格狀金屬接觸線,可以避免在噴嘴板上形成沉積物,并去除積聚在噴嘴表面上的部分煙氣以避免打印墨水噴射的偏差。

    如此布局是為了商業化后的有的放矢,商業化方面,XJet在2017年推出了突破性的XJet Carmel AM System產品系列,包括Carmel 1400和Carmel 700 AM系統。并在2017年的formnext展會上展出用于陶瓷和金屬的XJet Carmel 1400增材制造(AM)系統。Oerlikon-歐瑞康在德國Barleben的生產基地已經開始使用XJet進行現場測試。最初,XJet的增材制造系統被用來制造陶瓷部件(陶瓷氧化鋯),后期該系統還將用于制造金屬部件。

    隨著Xjet商業化的展開,可以期待其在包括保健和醫療器械、牙科、汽車、航空航天、消費品、珠寶和服飾、能源、工裝、太陽能等多個應用領域逐漸獲得市場的青睞。

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