在過去幾年中，3D打印行業已經出現了許多令人振奮的新技術，這些技術可以将增材制造（AM）集成到更大的制造業世界中，包括Carbon的數字光合成和HP多噴射融合（MJF）技術。

這些快速制造技術不僅扭轉了3D打印給人效率低的印象，配合材料技術的快速發展，這些打印技術以日新月異的面貌挺進生産領域，并引發了從耐克到阿迪達斯、New Balance、Under Armour這些鞋業在引入3D打印技術批量生産鞋中底方面的競争。

然而，除了CLIP和MJF技術，另外一個尚未引起社會廣泛關注的技術是高速燒結（HSS）技術。具體說來這項技術是由霍普金森-尼爾研發出來的，他通過超過十年的時間一直在開發新的方法，稱之為高速燒結。值得注意的是，霍普金森已經脫離謝菲爾德大學并将這項技術轉化到XAAR公司。

HSS高速燒結速度100倍于SLS激光燒結，當前的SLS激光燒結機通過一個單點激光熔化粉末狀塑料聚合物，這使得生産效率受到一定的制約，霍普金森采用紅外線燈和噴墨打印頭來代替激光。打印頭快速準确地将材料傳送到粉末床上。随後紅外線熔化将粉末固化成形狀，然後是下一層，比激光燒結速度快很多。

HSS被認為是降低SLS零件成本的手段，以使3D打印與諸如注塑等大規模制造技術具有競争力。通過更換SLS中使用的昂貴的激光器并增加機器的生産能力，可以達到與注塑成型競争的速度和成本來燒結零件。

在HSS加工過程中，噴墨打印頭将黑色的紅外輻射吸收油墨沉積在熱塑性粉末床上，然後紅外燈加熱粉末，導緻顆粒熔化，從而固化每一層的形狀。

并且該工藝的溫和加熱打開了廣泛的材料，如彈性體和其他塑料。此外，HSS可以使用100％的回收粉末，而不會導緻粗糙的表面，也不需要富含氮氣的環境。

HSS聽起來有點像惠普的MJF，的确這兩個過程非常相似：在MJF加工工藝中，噴墨打印頭将熔融劑和細化劑沉積在熱塑性粉末床上，然後用一組紅外燈燒結。霍普金森解釋說，兩者之間最大的區别是HSS不使用細化劑。不過霍普金森早在2003年就提交了HSS的初始專利。

HSS和MJF在方法中有着明顯的相似性和重疊姓，因為兩種方法都是将溶劑打印到粉末床上。而惠普采用的是噴射兩種添加劑。第一層的粉鋪好，然後噴射熔劑，并在同一時間，噴射細化劑，為了産生高清晰度的邊緣，然後再通過熱源将粉末熔融，如此以來，層層堆疊成物體的形狀。

主要區别是HSS不使用細化劑,霍普金森當時考慮過細化劑，但他發現他能夠獲得出色的分辨率，從而無需細化劑。另外，通過将專用于特殊材料的多個打印頭結合到HSS工藝中，可以沉積諸如銀導電流體的功能性油墨。

2016年，當霍普金森加入噴墨打印機制造商Xaar作為3D打印總監時，HSS向商業化邁出了重要一步。Xaar準備通過位于諾丁漢的3D打印中心和位于丹麥哥本哈根的新中心來推動這一技術的商業化進程。

霍普金森說：“我們在諾丁漢和哥本哈根新中心的目标是最大化HSS的商業潛力。 我們将以三種方式做到這一點：i）我們将繼續設計和開發HSS機器，同時進行專機的開發并推向市場。 ii）我們将協助材料供應商開發和加工其HSS材料。 iii）我們将幫助終端用戶實現零件加工目的，并進行運行成本分析來确定采用HSS是否是最有意義的方式。”

用HSS技術制造的New Balance運動鞋

當然，不同的3D打印技術之間存在着一定的競争關系，就提到的鞋中底打印方面，阿迪達斯的Futurecraft 4D采用的是Carbon的數字光合成技術，而當前耐克則是選擇了與惠普的MJF技術合作。而SLS激光燒結給業界的印象是表面光潔度不如樹脂固化技術，甚至是制造速度也遜于CLIP和MJF，然而SLS可用于複合材料的燒結，可以将碳纖維這樣的材料添加進去，用來提升塑料的工程力學性能。并且，SLS還可以加工用于替代輕金屬合金的PEEK高性能塑料。而HSS技術高速燒結技術是SLS加工過程的100倍，這為這種技術“跻身”鞋業制造提供了效率基礎。

值得一提的是，霍普金森的快速燒結技術受專利知識産權保護，擁有者是霍普金森以前的機構－拉夫堡大學，該專利已授權給幾個單位使用，包括德國的3D打印公司voxeljet。霍普金森的團隊正在建設中，并且将擴展到如導電油墨材料的打印，可用于打印電子設備。

更多精彩资讯请关注tft每日頭條，我们将持续为您更新最新资讯!