MJF против FDM: всестороннее сравнение для профессионалов 3D-печати

Промышленность аддитивного производства старше, чем многие думают. Фактически, примерно последние 40 лет перцем значительными достижениями в 3D-печати. Инженеры начали использовать технологию стереолитографии (SLA) для производства прототипов в 1980-х и использование метода наплавного моделирования (FDM) быстро последовало в начале 1990-х. Быстрее вперед к 2016, Multi Jet Fusion (MJF) вышло на рынок и снова трансформировало индустрию аддитивного производства.

FDM — одна из старейших технологий 3D-печати, и MJF — среди самых молодых, но обе могут быстро производить точные детали. Какая лучше для вашего следующего проекта? Вот что вам нужно рассмотреть перед принятием финального решения.

Что такое MJF 3D-печать?

Экспертиза HP в технологии струйной печати и точной механике информировала вход компании в сектор 3D-печати в 2016 году. Технология MJF строит детали слой за слоем в слое порошкового материала для создания прочных и точных компонентов с мелкими деталями, последовательными механическими свойствами и качественными поверхностными отделками.

Способная производить 100% заполненные, функциональные и детализированные детали, не требующие поддерживающих структур, MJF подходит для создания надежных прототипов или малых производственных запусков. Популярные применения включают приспособления, фикстуры, электронные корпуса и механические сборки.

Как работает Multi Jet Fusion?

В начале процесса 3D-печати Multi Jet Fusion ваш инженер поместит подвижный строительный блок в принтер, и принтер депонирует слой порошкового материала, такого как полиамид 11 (PA 11), полиамид 12 (PA 12) или TPA. Затем печатающая и спекющая карета движется через строительную область, и струйные насадки наносят спекющие агенты. Как только слой завершен, строительный блок отъедет, машина депонирует еще один слой порошка, и процесс повторится. Как только печать завершена, оператор затем удалит строительную коробку, охладит и отделит деталь от рыхлого порошка, и использует камуфляжный, воздушный или водяной бластер для удаления любого оставшегося порошка.

Каковы преимущества и недостатки MJF 3D-печати?

MJF до 10 раз быстрее других 3D-печатающих технологий, делая ее хорошо подходящей для быстрого прототипирования и средних партий конечных деталей. Поддерживающие структуры не требуются, что означает, что вы можете экономить на материалах и сокращать производственное время. Плюс, поскольку MJF-принтеры могут печатать ультратонкие слои, вы можете производить плотные детали с низкой пористостью, высоким разрешением, хорошими механическими свойствами и последовательной прочностью во всех направлениях.

Однако технология дороже некоторых других аддитивных производственных технологий, и она совместима только с несколькими материалами.

Что такое FDM 3D-печать?

FDM стоимоэффективна и предлагает спектр размеров принтеров. Она идеальна для печати во время начальной концептуальной разработки и средней прототипирования фаз для получения общего представления о том, как ваша конечная деталь будет выглядеть, ощущаться и подходить с другими компонентами. FDM также может использоваться для конечных продуктов.

Как работает FDM печать?

Создание детали с использованием FDM требует принтера, цифровой модели и катушки филамента. Акрилонитрилбутадиенстирол (ABS), акрилонитрил-стирол-акрилат (ASA), поликарбонат (PC) и нейлон (PA) среди самых популярных филаментных материалов.

После нарезки вашей цифровой 3D-модели ваш принтер расплавит и экструдирует пластиковый филамент из насадки, пока он движется по осям X, Y и Z. Строительная платформа движется вниз (или экструзионная голова движется вверх) после каждого слоя, и процесс начинается снова. Большинство слоев 0,1 мм до 0,5 мм высотой, но вам может понадобиться использовать меньшие размеры слоев, если вам нужны более гладкие поверхности, изогнутый принт или высокий уровень детализации.

Каковы преимущества и недостатки FDM 3D-печати?

FDM имеет много чего предлагать, от быстрых тарнарраунд-таймов до совместимости с широким спектром материалов и цветов. При использовании FDM-принтера вы можете использовать ABS, нейлон и большее для создания прочных и функциональных прототипов или конечных деталей. Промышленные FDM-машины имеют размеры сборки такими большими, как 1000 мм x 1000 мм x 1000 мм, и вы можете так же легко напечатать кастомную деталь, как вы бы массово произведенную деталь.

FDM также имеет несколько недостатков. Во-первых, оно не предлагает то же качество, надежность или размерную точность, что другие 3D-печатающие технологии. Насадки могут забиваться, или печатающие столы могут стать некалиброванными, вызывая неудачные принты. Как и с MJF, если ваша деталь остывает с разными скоростями, вы можете заметить искривление. Вы также можете увидеть видимые слойовые линии и более низкие разрешения.

Дополнительно, FDM-детали анизотропны и часто требуют поддержки, так что вам понадобится рассмотреть ориентацию и размещение поддерживающих структур во время проектирования вашей детали. Вы также можете нуждаться в пост-обработке ваших деталей через шлифовку, полировку, ацетонное паровое сглаживание, эпоксидное покрытие или выбор более дорогого растворимого поддерживающего материала.

Multi Jet Fusion против Fused Deposition Modeling

Когда сравниваете FDM против MJF, у каждого процесса плюсы и минусы, и есть определенные ситуации, где имеет смысл использовать один над другим. Вам нужно рассмотреть:

• Качество вашей детали: Если вы создаете простой прототип, вы должны использовать FDM. Однако, если вам нужна конечная деталь с гладкой, высококачественной, последовательной отделкой, выбирайте MJF и избегайте дополнительной пост-обработки.

• Желаемая прочность, долговечность и другие свойства вашей детали: В то время как MJF-принты почти изотропны, FDM-принты слабее в Z-измерении из-за тепла и растяжения от процесса экструзии. Дополнительно, MJF-детали часто жестче, плотнее и более долговечны, чем FDM-детали, так что если вам нужен долговечный функциональный компонент, рассмотрите использование MJF. Если вам нужен концептуальный прототип, используйте FDM для снижения затрат.

• Сложность вашего дизайна: MJF не требует поддерживающих структур и использует меньшие слои, так что у вас больше дизайнерской гибкости и способности печатать более сложные структуры.

• Материал вашей детали: MJF совместим только с несколькими материалами, так что вы должны выбрать FDM, если вы хотите более широкий выбор материала и цветовых опций.

• Ваши производственные требования: Если вам нужно произвести несколько функциональных деталей или у вас плотный тарнарраунд-тайм, вы должны рассмотреть MJF. MJF-машины могут печатать около 300 см³ в час, по сравнению со средней производственной скоростью FDM 10 см³ в час. Плюс, вы можете более эффективно использовать ваш объем печати для масштабирования производства.

• Ваше экологическое воздействие: Поскольку FDM-принт может использовать 20% своего материала в своих поддерживающих структурах, FDM имеет крупнейшие отходы из всех 3D-печатающих технологий. MJF имеет относительно низкое экологическое воздействие, потому что около 85% MJF-порошка может быть переработано.

3D-печать с Fast Radius

MJF и FDM оба предлагают относительно короткие тарнарраунд-таймы и качественные детали. Когда решаете между двумя, вам нужно рассмотреть производственные требования, экологические цели и желаемое качество, сложность, материал и свойства детали.

Если вы не уверены, должны ли вы использовать MJF или FDM, эксперты Fast Radius могут помочь вам выбрать технологию, которая лучше подходит для вашего проекта. Мы также можем оптимизировать ваш дизайн и произвести ваши детали с использованием промышленных принтеров и материалов. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы начать.