關于以色列Xjet液態金屬3D打印技術的幾點看法

Xjet的金屬3D打印技術目前仍然是讓我看到介紹后就感到驚嘆的唯一3D打印技術，我佩服他們是因為如果能夠實現該技術，其中需要解決的技術和工藝難點實在太多。比如納米金屬材料的抗氧化穩定性問題、材料與噴頭的相容性問題、特殊環境下噴頭的穩定運行工藝工況......，即使現在該技術已經公布，很多工藝過程我們還是未能完全理解。Hanan Gothait好像是做噴印出生的，正是由于他們對噴印工藝的理解使得他們能夠把噴印技術在3D打印領域發揚光大。曾經Polyjet技術的推出突破了3DP技術只能噴射結合劑的工藝，實現了本體材料的直接噴射成形工藝，而Xjet的金屬納米材料噴射成形首次實現了低溫燒結工藝在3D打印領域的應用。從技術上講，這是跨學科結合的創新。

Xjet推出的納米金屬3D打印技術在業內產生了很大的影響，他們自己稱為是3D打印技術的里程碑，以我對3D打印技術的理解來看，我是認同的。雖然現在也有人對此不太贊同，認為材料及其制備成本昂貴會限制其發展，甚至認為他們沒有掌握核心技術。但是無論如何，對于3D打印行業來說，Xjet都是足夠偉大的，因為他們要推出該技術產品，必須在現有的條件下，進行很多的首次嘗試。比如他們必須首次為該技術開發納米金屬材料、為普通噴頭進行材料兼容性實驗、還有普通噴頭如何在高溫環境下工作等等。針對一些質疑，表達一點我的看法。

首先，材料是關鍵，但是可以突破。材料的開發確實在該Xjet的技術中占有非常非常大的比重，其中面臨的科學和工藝問題非常多。讓納米材料不被氧化就是一個關鍵，所以目前來說Xjet推出的材料品種也是少數幾種穩定性好的材料，但我們有理由相信，會有越來越多的金屬材料能夠應用到該技術中。我們不能把所有的材料研發希望寄托在Xjet公司，更應該依靠實力強大的材料和化學研發機構或企業，Xjet可以作為一個引擎，可以讓那些實力強大的材料開發單位加入到這個行業。就像HP公司一樣，他們推出了基于多射流技術的3D打印機及相關材料，然后就有了很多的化學材料行業巨頭加入了進來，應用場景會越來越大。

納米材料有降價空間。我不是學材料的，所以我專門咨詢了一位納米材料方面的專家，了解到雖然納米材料的制備本身工藝復雜，但是仍然有很大的降價空間。目前因為納米材料主要應用在實驗室，所以其批量小，一旦實現批量化規模生產，其價格會降低很多。

對于企業和工程師來說。工藝本身就是一種核心技術，Xjet應該也是如此?？茖W家發明原理，工程師利用原理推出產品和應用，其中的工藝往往更是核心。一個原理一旦公布，一般很容易就被理解消化，而產品生產中的工藝問題通常需要長時間大量的理解和積累，這一點在中國尤為明顯。我們國家制造業落后歐美發達國家，多數不是對原理的不明白，而是對工藝掌握不夠。3D打印領域很多的關鍵零部件需要進口，多數都是因為我們對工藝的掌握不夠。比如激光器、振鏡掃描系統、噴頭等關鍵零部件制造的核心技術，有很多都是工藝問題。

對于傳統SLM技術來說，效率以及支撐去除的問題是工藝原理上的問題，是幾乎不能有質的突破的。Xjet的納米金屬3D打印機在這兩方面有很多非常明顯的優勢，一旦在其他眾多企業和機構的參與下突破該技術的材料開發，其的應用領域將會無比廣闊。有一位非專業人士在跟我交流的過程中說過一句讓我記憶非常深刻的話“當她看到Xjet的金屬3D打印技術介紹后，她才感受到3D打印技術能夠真正影響整個制造業”。

以色列Xjet液態金屬3D打印公司介紹：
通過金屬零件的生產帶來新的細節水平，XJet的技術正在重新定義金屬增材制造領域。 XJet的專利技術NanoParticle Jetting™（納米顆粒噴墨）是使用固體金屬納米顆粒在液體懸浮液中，這些材料以及支撐材料都作為密封的墨盒傳送，無需處理金屬粉末，可以輕松地手動加載到XJet系統中。

作者蔡道生

蔡道生、男、1974年生，博士，武漢易制科技有限公司董事長，長期從事3D打印新產品、新技術的開發。2014年武漢市“黃鶴英才”，曾獲2010年國家技術發明二等獎，2006年湖北省優秀博士論文獎，2005年湖北省科技進步一等獎，2006年教育部科技進步二等獎，教育部自然科學二等獎等多項省部級獎勵。主持或參與過多項國家“863”重大專項、國家數控重大專項、國家支撐計劃、湖北省重大科技創新項目、武漢市科技等多項大型項目，作為核心主導開發了多種已商品化的核心3D打印相關技術，包括SLS（選擇性激光燒結）、SLM（選擇性激光熔化）、SLA（紫外光立體成形）和投影光固化等多種3D打印技術。其中加工臺面達到一米以上的世界上最大的激光粉末快速制造裝備（SLS）設備獲得2011年“中國十大科技進展”稱號。2015年推出的中國首臺“全彩色3D打印機”及“多功能覆膜砂3D打印機”填補國內空白。