惠普s1300（搅局者惠普推出Metal）

导读：根据Allied Market Research发布的一份报告，到2031年，工业增材制造市场预计将超过1000亿美元，年增长率为21.9%。3D打印行业正在经历强劲增长，惠普再次选择押注3D打印，却又是作为“搅局者”出现。

2022年9月12日，惠普正式宣布推出全新粘结剂喷射金属3D打印机Metal Jet S100，并在2022年美国国际制造技术展（IMTS）上首次亮相。

Metal Jet S100全新粘结剂喷射金属3D打印解决方案，图片来自：惠普。

据资源库了解，惠普于2018年首次公开其金属粘合剂喷射成形技术(Binder Jetting)，并选择了与GKN、Parmatech在内的多家企业合作，随后包括施耐德电气等初始客户也采用了该技术。经过4年的发展，全新惠普Metal S100解决方案现已商业化，它能够大规模生产高质量的3D金属部件，将广泛应用于医疗、工业、消费品和汽车等行业。

Metal Jet S100是什么？

工作原理

Metal Jet S100 3D打印机基于粘合剂喷射成形技术，采用了6个HP热喷墨打印头，总共配备63,360个喷嘴。该系统能够以每秒1200点/英寸 (dpi) 的分辨率精确地放置高达每秒6.3亿纳克大小的粘合剂液滴，以形成高精度的打印部件。

Metal Jet S1003D 打印机及辅助设备，图片来自：惠普。

同时，Metal Jet S100解决方案采用模块化设计，由4个单元组成：一个管理粉末的模块、打印机本身、一个热处理单元，最后是一台可以去除粉末的机器。

通过打印得到部件后，还需要一系列的后处理步骤：首先，热处理阶段，通过加热部件所在的构建板，以完成残余液体的蒸发包括HP塑料剂，以获得更耐久的绿色部件。然后，有一个脱粉步骤，可以去除部分周围的所有粉末。HP开发了一套可回收、重复使用粉末的解决方案，从而确保将浪费降至最低。最后，还需要进行烧结，以使零件具有预期的所有机械性能。

产品参数

构建体积：430x309x200毫米打印速度：1,990cm3/hr层厚：35 – 140微米打印分辨率 (X,Y)：1,200dpi打印头系统：6 个热喷墨打印头（63,360个喷嘴）设备尺寸：2975x1350x2410毫米设备重量：851公斤支持材料：不锈钢316L和17-4PH

技术优势

1，由于是逐层打印，而不是像激光那样逐点工作，粘合剂喷射理论上可以将金属3D打印的生产力提高十倍；2，不需要打印支撑，这将能够可以打印更为复杂的模型，同时还将很大程度上减少打印的人工后处理工作；3，使用金属粉末也比基于激光烧结3D打印中的球形粉末材料价格更低，惠普称可将每件成本降低20%至33%；4，使用惠普的热喷墨打印头提高了打印速度、零件质量，可重复性；另外惠普开发的先进乳胶化学物质为粘合剂本身带来了显着优势，可以生产更坚固的绿色部件，无需脱脂，并获得工业生产级质量。

总之，Metal Jet S100解决方案可以提供成本、质量、生产力和可靠性优势。

典型应用

据资源库了解，能源管理与自动化领域的专家施耐德电气，积极践行绿色智能制造，一直正在探索大规模金属生产的机会，它也正是惠普Metal Jet S100解决方案的种子用户之一。

使用HP Metal Jet生产的690V电源滤波器，图片来自：GKN。

施耐德通过与GKN的合作，使用HP Metal Jet技术生产了NSX断路器上使用的新过滤器，由于形状和材料的复杂性，这是传统工业制造能力无法实现的。

HP Metal Jet技术不仅促进了新型电源过滤器形状的设计，可在更有限的空间内减少气体、压力和热量的影响，而且还显着提高了生产力和环境效益。据施耐德称，新过滤器的生产时间相比于传统制造更短，产品也得到了改进减重，紧凑度提高了20%。

Metal Jet S100有没有胜算？

2014年10月29日，惠普宣布正式推出多射流熔融技术MJF(MultiJet Fusion)，2016年5月17日，惠普推出基于MJF技术的两款产品，分别是HP Jet Fusion 3D 3200和HP Jet Fusion 3D 4200，强势进驻3D打印行业。

HP的Jet Fusion 3D 3200和Jet Fusion 3D 4200 3D打印机，图片来自：惠普。

虽然起步比较晚，但是取得的成绩却非常惊人，基于惠普的MJF技术已经累计生产了1.3亿个零件，真正推动了3D打印走向批量化最终部件的生产。时隔6年，我们再回头看这场与传统使用选择性激光烧结技术（SLS）设备厂商的竞争，很明显，惠普占了上风，并推动了整个聚合物3D打印市场的显着增长。

而这一历史能否重演？这次，将是金属3D打印，但很显然压力更大。

竞争激烈，已有三巨头

这里只与使用金属粉末粘合剂喷射工艺的企业做横向对比，不与市场上常见的选择性激光熔化(SLM)技术、直接金属激光烧结 (DMLS) 技术、电子束熔化 (EBM) 技术做比较。

惠普直接面临的3个主要竞争对手依次为Desktop Metal、Markforged、GE Additive。

第一个竞争对手是Desktop Metal。

Desktop Metal的P-50 3D打印机，结合了粘合剂喷射和单程喷射（SPJ）技术，图片来自：Desktop Metal。

于2020年12月10日在纽约证券交易所上市，先是通过自己开发的桌面金属粘合剂喷射工艺在市场上占有一席之地，随后在2021年又收购了金属粘合剂喷射市场领导者ExOne。几年来，通过系列收购完成了产品整合和技术迭代，如今Desktop Metal在市场上占有重要地位。第二个竞争对手是Markforged。

新型DMP/PRO 粘合剂喷射 3D 打印机， 照片来自：Digital Metal。

与Desktop Metal一样，它也是通过SPAC合并上市，技术上也比较雷同。2014年Markforged率先将连续碳纤维3D打印商业化，然后在2017年推出桌面金属挤压工艺。就在前不久，Markforged完成了对Digital Metal的收购，正式进入金属粘合剂喷射领域，而后者是领先的粘合剂喷射解决方案的厂家。

第三个竞争对手是GE Additive。

GE Additive的粘合剂喷射金属3D打印机H2，图片来自：GE。

该公司于2016 年通过收购电子束熔化（EBM）公司Arcam和选择性激光熔化(SLM)公司Concept Laser进入金属3D打印市场，2019年GE推出了其H2粘合剂喷射金属3D打印机，购买者为美国制造商和发动机再制造商康明斯公司。

惠普想要脱颖而出，还需花上大力气，不过它可以复制此前在聚合物3D打印领域的方法，这是一个显而易见的优势。

另外，Metal Jet 3D打印采用了惠普长达数十年的工业热喷墨打印方面的独特经验，和惠普的乳胶粘合剂，这又从技术上保证了这款粘结剂喷射金属3D打印机的优势。

惠普把营销和产品2个“拳头”都挥起来，说不定真能在金属3D打印市场继续掀起一股增长的浪潮，就像它在聚合物市场所做的那样。

无论结局如何，有一点可以肯定的是随着惠普Metal Jet S100的发布，金属3D打印已经进入了商业化的新阶段，下一个终端零件批量化时代即将到来。