MJF и FDM:что вам нужно знать

Индустрия аддитивного производства старше, чем многие думают. Фактически, последние 40 лет отмечены значительными достижениями в области 3D-печати. Инженеры начали использовать технологию стереолитографии (SLA) для изготовления прототипов в 1980-х годах, а в начале 1990-х быстро последовало использование моделирования методом наплавления (FDM). Перенесемся в 2016 году. Технология Multi Jet Fusion (MJF) вышла на рынок и снова изменила отрасль аддитивного производства.

FDM — одна из старейших технологий 3D-печати, а MJF — одна из самых молодых, но обе они позволяют быстро производить точные детали. Что лучше для вашего следующего проекта? Вот что вам нужно рассмотреть, прежде чем принять окончательное решение.

Что такое 3D-печать MJF?

Опыт HP в области технологий струйной печати и точной механики позволил компании в 2016 году выйти на рынок 3D-печати. Технология MJF создает детали слой за слоем в слое порошкового материала для создания прочных и точных компонентов с мельчайшими деталями, постоянными механическими свойствами и качественной отделкой поверхности.

Способный производить 100% заполненные, функциональные и детализированные детали, не требующие опорных конструкций, MJF подходит для создания надежных прототипов или мелкосерийного производства. К популярным областям применения относятся приспособления, приспособления, корпуса для электронных устройств и механические узлы.

Как работает Multi Jet Fusion?

В начале процесса 3D-печати Multi Jet Fusion ваш инженер поместит подвижную сборочную единицу в принтер, и принтер нанесет слой порошкового материала, такого как полиамид 11 (PA 11), полиамид 12 (PA 12) или ТПА. Затем каретка для печати и термозакрепления будет перемещаться по области сборки, а струйные сопла будут наносить фьюзеры. После того, как слой будет готов, сборочная единица убирается, машина наносит еще один слой порошка, и процесс повторяется. После завершения печати оператор извлекает сборочную коробку, охлаждает и отделяет деталь от рассыпчатого порошка, а затем с помощью дробеструйной, воздушной или водяной очистки удаляет остатки порошка.

Каковы преимущества и недостатки 3D-печати MJF?

MJF до 10 раз быстрее, чем другие технологии 3D-печати, что делает его подходящим для быстрого прототипирования и средних партий конечных деталей. Вспомогательные конструкции не требуются, а это значит, что вы можете сэкономить на материалах и сократить время производства. Кроме того, поскольку принтеры MJF могут печатать ультратонкими слоями, вы можете производить плотные детали с низкой пористостью, высоким разрешением, хорошими механическими свойствами и постоянной прочностью во всех направлениях.

Однако эта технология дороже, чем некоторые другие технологии аддитивного производства, и она совместима только с некоторыми материалами.

Что такое 3D-печать FDM?

FDM экономически эффективен и предлагает различные размеры принтеров. Он идеально подходит для печати на этапах начальной разработки концепции и прототипирования средней точности, чтобы получить общее представление о том, как ваша окончательная часть будет выглядеть, ощущаться и сочетаться с другими компонентами. FDM также можно использовать для конечных продуктов.

Как работает FDM-печать?

Для создания детали с использованием FDM требуется принтер, цифровая модель и катушка нити. Акрилонитрилбутадиенстирол (АБС), акрилонитрилстиролакрилат (АСА), поликарбонат (ПК) и нейлон (ПА) являются одними из самых популярных материалов для нитей.

После нарезки цифровой 3D-модели принтер плавит и выдавливает пластиковую нить из сопла по мере ее перемещения по осям X, Y и Z. Платформа сборки будет двигаться вниз (или экструзионная головка будет двигаться вверх) после каждого слоя, и процесс начнется снова. Большинство слоев имеют высоту от 0,1 мм до 0,5 мм, но вам может потребоваться использовать слои меньшего размера, если вам нужны более гладкие поверхности, криволинейная печать или высокий уровень детализации.

Каковы преимущества и недостатки 3D-печати FDM?

FDM может многое предложить, от быстрого выполнения работ до совместимости с широким спектром материалов и цветов. При использовании FDM-принтера вы можете использовать АБС-пластик, нейлон и другие материалы для создания прочных и функциональных прототипов или деталей для конечного использования. Промышленные FDM-машины имеют размеры сборки до 1000 мм x 1000 мм x 1000 мм, и вы можете так же легко напечатать индивидуальную деталь, как и деталь массового производства.

FDM также имеет несколько недостатков. Во-первых, он не предлагает того же качества, надежности или точности размеров, что и другие технологии 3D-печати. Сопла могут забиться, или печатные платформы могут быть неправильно откалиброваны, что приведет к неудачным отпечаткам. Как и в случае с MJF, если ваша деталь остывает с разной скоростью, вы можете заметить деформацию. Вы также можете увидеть видимые линии слоев и более низкие разрешения.

Кроме того, детали FDM анизотропны и часто требуют поддержки, поэтому при проектировании детали необходимо учитывать ориентацию и размещение опорной конструкции. Вам также может потребоваться последующая обработка деталей с помощью шлифовки, полировки, сглаживания парами ацетона или эпоксидного покрытия, либо выбрать более дорогой растворимый вспомогательный материал.

Многоструйный синтез в сравнении с моделированием методом наплавления

При сравнении FDM и MJF у каждого процесса есть свои плюсы и минусы, и есть определенные ситуации, когда имеет смысл использовать один вместо другого. Вам необходимо учитывать:

• Качество вашей детали: Если вы создаете простой прототип, вам следует использовать FDM. Однако если вам нужна деталь для конечного использования с гладкой, высококачественной и однородной поверхностью, выберите MJF и избегайте дополнительной постобработки.

• Желаемая прочность, долговечность и другие свойства детали: В то время как отпечатки MJF почти изотропны, отпечатки FDM слабее в измерении Z из-за тепла и растяжения в процессе экструзии. Кроме того, детали MJF часто жестче, плотнее и долговечнее, чем детали FDM, поэтому, если вам нужна долговечная функциональная деталь, рассмотрите возможность использования MJF. Если вам нужен концептуальный прототип, используйте FDM, чтобы сократить расходы.

• Сложность вашего дизайна: MJF не требует поддерживающих структур и использует меньшие слои, поэтому у вас больше гибкости при проектировании и возможность печатать более сложные структуры.

• Материал вашей части: MJF совместим только с некоторыми материалами, поэтому вам следует выбрать FDM, если вам нужен более широкий выбор материалов и вариантов цвета.

• Ваши производственные требования: Если вам нужно изготовить несколько функциональных деталей или у вас сжатые сроки изготовления, вам следует рассмотреть MJF. Машины MJF могут печатать около 300 см3 в час, тогда как средняя производительность FDM составляет 10 см3 в час. Кроме того, вы можете более эффективно использовать объем печати для масштабирования производства.

• Воздействие на окружающую среду: Поскольку FDM-печать может использовать 20% своего материала в своих опорных структурах, FDM имеет самые большие потери среди всех технологий 3D-печати. MJF оказывает относительно низкое воздействие на окружающую среду, поскольку около 85 % порошка MJF можно перерабатывать.

3D-печать с быстрым радиусом

MJF и FDM предлагают относительно короткие сроки изготовления и качественные детали. При выборе между ними необходимо учитывать производственные требования, экологические цели, а также желаемое качество, сложность, материал и свойства деталей.

Если вы не уверены, следует ли вам использовать MJF или FDM, эксперты Fast Radius могут помочь вам выбрать технологию, которая лучше всего подходит для вашего проекта. Мы также можем оптимизировать вашу конструкцию и производить детали с использованием принтеров и материалов промышленного класса. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы начать работу.