Während die Welt in ihr technologischstes Zeitalter eintritt, sind Innovationen in allen Bereichen entstanden, so auch bei den Drucktechnologien. Mit Hilfe des 3D-Drucks können wir jetzt ein kompliziertes Design mit minimalen Kosten erzielen. Eine der Techniken, die wir beim 3D-Druck verwenden, ist die Multi-Jet-Fusion. Multi Jet Fusion ist die neue 3D-Drucktechnologie, die mehr Möglichkeiten bietet, komplexe und kostengünstige Teile und Endteile zu erstellen. Diese Technologie hat ihren Namen von den Multi-Inkjet-Köpfen, die den Druckprozess durchführen. Das Multi-Jet-Verfahren wird von der Industrie sowohl für das Prototyping als auch für die Fertigung eingesetzt.
Obwohl diese Methode sehr gefragt ist, gibt Ihnen dieser Artikel einen kurzen Überblick darüber, wie Multi Jet Fusion funktioniert, welches Material Multi Jet Fusion verwendet und welche Vorteile es hat, wenn Sie wissen möchten, warum es eine bahnbrechende Innovation ist und wie es Ihnen helfen kann Anwendungen.
Was ist Multi-Jet-Fusion-3D-Druck?
Von Prototypen bis hin zu mehreren Endverbrauchsteilen ist Multi Jet Fusion effizient bei der gleichzeitigen Produktion von hochdetaillierten und großen Mengen. Dieser Prozess hilft verschiedenen Branchen, Produkte und Prototypen zu erstellen, die einen reibungslosen Geschäftslebenszyklus ermöglichen. Es hilft auch bei der Herstellung von Haushaltsgegenständen, die den Alltag erleichtern. Es produziert glattes Oberflächenmaterial direkt aus dem Drucker, das nur eine minimale Nachbearbeitung erfordert.
Multi Jet Fusion ist beispielhaft für nicht-kosmetische Gehäuse, Anschlüsse, Kabelklemmen, Abdeckungen und verborgene Teile wie Kanäle. Diese Praxis wird zur Herstellung von Teilen mit feinen Details mit kleinen Feinheiten mit komplexen Designs wie lebenden Scharnieren und kleinen Löchern verwendet. Dies hilft Unternehmen, Prototypen und Kleinserien von Endprodukten in kurzer Vorlaufzeit herzustellen. Das Multi Jet Fusion-Verfahren ist ein facettenreiches Verfahren, das von einer Vielzahl von Branchen genutzt wird. Das Gesundheitswesen, die Unterhaltungselektronik und die Automobilindustrie sind regelmäßig bei MJF, um den Prozess zu erledigen. Einige gängige Anwendungen von Multi Jet Fusion sind Prothetik, Dentalformen, Formen für Automobilkomponenten und Kameragehäuse für die Luft- und Raumfahrt.
Obwohl es sich um eine relativ neue Technologie handelt, hat sie eine enorme Wirkung erzielt und eine Revolution in der Industrie ausgelöst. Wenn Sie nach Massenanpassung suchen, sollten Sie Multi Jet Fusion wegen seiner intelligenten Anpassung und detaillierten Eigenschaften zum Erstellen komplexer Formen in kurzer Zeit in Betracht ziehen.
Additive Fertigung VS Subtraktive Fertigung
Die additive Fertigung wird verwendet, um Material Schicht für Schicht hinzuzufügen, während die subtraktive Fertigung Material entfernt, um Teile zu erstellen. Diese Verfahren sind zwar grundlegend unterschiedlich, werden aber aufgrund ihres sich überschneidenden Anwendungsbereichs oft nebeneinander eingesetzt.
Additive Fertigung
Dieser Prozess wird verwendet, um eine Materialschicht hinzuzufügen, um ein Teil zu erstellen. Es wird in einer breiten Palette von Konstruktions- und Fertigungsanwendungen eingesetzt, darunter die Herstellung von Gussmodellen, Prototypen und der Werkzeugbau. Es hilft Unternehmen bei der kundenspezifischen Fertigung von Endteilen. 3D-Drucker in der additiven Fertigung bieten Materialien, die für das funktionale Prototyping verschiedener Kunststoffteile verwendet werden können.
Subtraktive Fertigung
Die subtraktive Fertigung hilft, Material von festen Blöcken, Plastiktüten und Metallen zu entfernen, die durch Materialabtrag geformt werden. Diese Verfahren werden manuell oder mit Hilfe von durchgeführt numerische Computersteuerung (CNC). Eine Vielzahl von Oberflächen kann subtraktiv bearbeitet werden, wie z. B. gestuft, glatt und gesprenkelt. Im Allgemeinen ist es teurer als die additive Fertigung.
Wie funktioniert es?
Maschinen
Multi Jet Fusion verwendet Tintenstrahldüsen, um selektiv zu verschmelzen und dann Detaillierungsmittel auf Nylonbettpulver zu verteilen, das um das Material gespritzt wird, um die Auflösung zu verbessern. Danach bewegen sich die Lampen über das Oberflächenpulverbett, das ausgestoßene Material schmelzt die Wärme und verteilt sie gleichmäßig. Ist dieser Vorgang abgeschlossen, wird das Pulverbettteil zu einer Station mit Einkapselung gefahren, um das überschüssige Pulver mit Hilfe eines integrierten Vakuums zu entfernen.
Wenn das überschüssige Pulver entfernt ist, werden die Teile perlgestrahlt, um jegliches verbleibende Pulver zu entfernen, bevor das Material an die Endbearbeitungsabteilung gesendet wird. Die Multi Jet Fusion 3D-Druckmaschinen verfügen über austauschbare Bauteile, die zurück in den 3D-Drucker verschoben werden können, und verschiedene Nachbearbeitungsteile, um das Abkühlen und die Pulverentfernung zu beschleunigen. Dieses System ermöglicht es dem Drucker und den Nachbearbeitungseinheiten, kontinuierlich zu laufen, um Einheiten schnell zu erstellen.
Arbeitsprinzip
Multi Jet Fusion ist eine neue 3D-Drucktechnologie zum Kantenschneiden auf Pulverbasis. Multi Jet Fusion erzeugt hochauflösende präzise 3D-Objekte mit hoher Oberflächenqualität und geringer Porosität.
Der Multi Jet Fusion verwendet ein 3D-Druckverfahren, das ein additives Verfahren in der Natur ist. Bei diesem Verfahren werden Tröpfchen aus Binde- und Detaillierungsmittel über der Schicht des Polymerpulvers in einem vorgeheizten Bett verwendet und durchlaufen dann einen anderen Prozess wie Infrarotbehandlung und Kühleffekt für eine scharfe Kante. Wenn dieser Vorgang abgeschlossen ist, wird das Gebäudeteil (das gesamte Leistungsbett zusammen mit gekapselten Teilen) entfernt und zum Kühlen in die Nachbearbeitungseinheit gelegt.
Die Pulverstützstruktur wächst, was ihr große Gestaltungsfreiheit gibt und den Gesamtprozess beschleunigt. Multi Jet Fusion kann fast kontinuierlich laufen, wenn die Baueinheiten für die Nachbearbeitung entfernt werden, wenn jede Einheit fertiggestellt ist. Das Pulver kann recycelt werden, indem es von der Nachbearbeitung zurück in den Bau geladen wird. Multi Jet Fusion ist kompatibel mit HR PA 12 Nylon, HR PA 12 GB (mit Glasperlen verstärktes Nylon) und HR PA 11.
So führen Sie Multi-Jet-Fusion-3D-Druck durch
Multi Jet Fusion gehört zur Familie der Pulverbettschmelzverfahren und verzichtet auf die Verwendung von laserähnlichem SLS. Es verwendet jedoch das Material PA 12 wie Selective Laser Sintering. Der Multi-Jet-Fusion-Prozess ähnelt dem Binder-Jetting in einer Weise, dass selektives Material verschmilzt.
Schritt 1: Der erste Schritt beginnt mit der Verteilung von gleichmäßig vorgewärmten Polymerpulverpartikeln auf dem Pulverbett.
Schritt 2: Dann beinhaltet der zweite Schritt zwei verschiedene Arten von Agenten, eine Verschmelzung und die andere Detaillierung. Der Drucker wirft Schmelzpartikel selektiv auf das Pulver, wo die Partikel mit Hilfe eines Schmelzmittels geschmolzen werden müssen. Danach verhindert das Detaillierungsmittel Sintern und Ablagerungen um das Objekt herum, um feine Details und glatte Oberflächen zu erzeugen.
Schritt 3: In diesem Schritt wird die Energiequelle wie Infrarotlicht über das Baumaterial geleitet, um das Material zum Verschmelzen zu bringen und die vollständige Schicht zu bilden. Dadurch wird der Produktionsdurchsatz erreicht.
Schritt 4: Ist der vorherige Schritt abgeschlossen, wird das Pulver erneut über das fertige Material verteilt und der Vorgang wiederholt, bis das komplette Funktionsteil entsteht.
Schritt 5: Wenn das letzte Teil fertiggestellt ist, ist es immer noch mit losem Pulver bedeckt, das entfernt werden muss. Sie können das fertige Teil auch perlstrahlen und schwarz färben, um das ästhetisch ansprechende Objekt zu erzielen.
3 Gängige Methoden für den 3D-Druck
Multi-Jet-Fusion (MJF)
Multi Jet Fusion (MJF) ist das schnellste Kunststoff-Prototyping-Verfahren, das in der Industrie verwendet wird. Es ist perfekt für Anfänger und erfahrene Profis. Industrialist verwendet die Multi Jet Fusion-Technologie für eine beschleunigte Bauzeit und niedrigere Produktionskosten. Der Schicht-für-Schicht-Prozess der Multi Jet Fusion-Technologie macht sie im Vergleich zum Punkt-für-Punkt-3D-Druckverfahren schneller. Unabhängig von der Komplexität des Materials benötigt jede Schicht die gleiche Zeit zum Verschmelzen.
Mit diesem Verfahren ist es möglich, Teile sowohl vertikal als auch horizontal zu verschachteln. Der Multi-Jet-Fusion-3D-Druck erfordert keine Werkzeuginvestitionen und minimale Volumenanforderungen, was ihn unter anderen Methoden zur besten Option macht.
Stereolithographie (SLA)
Stereolithographie (SLA) ist das weltweit erste 3D-Druckverfahren. Es gehört zur Familie der additiven Fertigung. SLA verwendet das 3D-Druckverfahren namens VAT-Polymerisation, bei dem Photopolymer-Gummi spezifisch durch die Lichtquelle wiederhergestellt wird. SLA kann Teile mit hoher Detailtreue, engen Toleranzen und glatten Oberflächen herstellen.
SLA bringt hochwertige Oberflächenveredelungen hervor, die nicht nur gut aussehen, sondern auch die Funktion des Teils unterstützen können. Materialhersteller verwenden SLA für Teile, die kleine und komplizierte Eigenschaften erfordern, wie z Spritzgießen wie Automotive-Styling-Komponenten, Master-Muster und Snap-Fit-Baugruppen. Es ist in der medizinischen Industrie weit verbreitet und wird häufig in anatomischen Modellen und Mikrofluidik verwendet.
Selektives Lasersintern (SLS)
Eine der heute im 3D-Druck verwendeten Technologien ist Selektives Lasersintern (SLS). Es ist auch eine additive Fertigungstechnologie. Beim SLS werden kleine Partikel aus Kunststoff, Glas oder Keramik mit Hilfe eines Hochleistungslasers durch Hitze zu einem festen, dreidimensionalen Material verschmolzen.
Bei diesem Verfahren wird ebenso wie bei allen 3D-Druckverfahren eine computergestützte (CAD) Datei verwendet. Die CAD-Datei wird in das .STL-Format konvertiert, um die Anweisung an die Maschine weiterzugeben. Neue Fortschritte bei Maschinen, Software und Materialien haben SLS für ein breites Spektrum von Branchen zugänglich gemacht. Das hat es immer mehr Industrien ermöglicht, diese Methode anzuwenden, die zuvor einigen Hightech-Industrien vorbehalten war.
Materialien des Multi Jet Fusion 3D-Drucks
Nylon PA 11 und Vorteile
Nylon PA 11 ist ein biologisch gewonnenes Pulver mit ungewöhnlich hoher Zähigkeit. Dieses Material bietet eine hohe Duktilität und hat einen starken Einfluss auf alle Anwendungen.
Benefits
- Aufgrund seiner kristallinen Morphologie bietet es im Vergleich zu PA12 mehr mechanische Eigenschaften
- Bei der Herstellung werden weniger nachwachsende Rohstoffe verbraucht
- Es hat eine gute Elastizität und eine hohe Abriebfestigkeit
- Es wird eher in der Produktion als im Prototyping eingesetzt
- Es ist eine langlebige und umweltfreundliche additive Fertigung
Nylon PA 12 und Vorteile
3D-gedruckte Teile mit diesem Material haben, wenn sie aus der Druckmaschine kommen, eine graue Farbe, die nicht gefärbt ist. Diese Eigenschaft macht es wirtschaftlicher.
Benefits
- Nylon PA 12 weist eine hohe Schlagfestigkeit auf.
- Es ist hochverarbeitbar und hitzebeständig.
- Nylon PA 12 dämpft Geräusche und Vibrationen.
- Nylon PA 12 ist kratzfester und licht-, UV- und witterungsstabilisiert.
Polypropylen und Vorteile
Es ist der am zweithäufigsten produzierte Kunststoff der Welt. Polypropylen gilt aufgrund seiner Vielseitigkeit als der Stahl des Kunststoffs. Es ist flexibel und kann je nach Anwendung modifiziert werden.
Benefits
- Es ist ein relativ billiges Material im Vergleich zu anderen Materialien.
- Es ist sehr feuchtigkeitsbeständig und hat einen niedrigen Reibungskoeffizienten.
- Es ist leichter zu reparieren, wenn es beschädigt ist.
- Polypropylen hat eine gute chemische Beständigkeit gegenüber einer Vielzahl von Säuren und Basen.
Technische Aspekte von MJF
Wenn Sie in diesem Bereich keine Erfahrung haben, machen Sie sich keine Sorgen. Wir helfen Ihnen dabei, die besten Multi Jet Fusion 3D-Druckergebnisse zu erzielen. Nachfolgend sind einige technische Aspekte aufgeführt, die Sie berücksichtigen sollten, bevor Sie den MJF-3D-Drucker ausführen.
- Größenbeschränkung: Wenn Sie etwas mit 3D-Druck entwerfen, denken Sie immer an die physischen Einschränkungen dieser Maschine. Der MJF-3D-Druck arbeitet mit einem Teil mit einem maximalen Volumen von 250 x 250 x 250 mm. Wenn Sie ein größeres Teil benötigen, müssen Sie verschiedene Teile drucken und später zusammenbauen.
- Minimale Dicke: Bei der Multi Jet Fusion Technologie beträgt die Mindestwandstärke 0.6 mm. Wenn die Wandstärke Ihres Objekts geringer ist, können Sie Unterstützung hinzufügen. Um mehr Steifigkeit zu erhalten, können Sie eine Wandstärke von 2 mm wählen.
- Minimale Gravur und Tiefe: Sie können Ihr 3D-Design gravieren. Wenn die Gravuren jedoch zu detailliert sind, erscheinen sie aufgrund von Pulver, das nicht entfernt werden kann, möglicherweise nicht. Wir empfehlen daher, beim Entwerfen Ihre Tiefenbegrenzung auf 0.2 mm zu belassen, und wenn Sie zusätzlichen Text wünschen, machen Sie die Teilhöhe und -breite auf 0.4 mm.
Vorteile des Multi Jet Fusion 3D-Drucks
Das Multi Jet Fusion 3D-Druckverfahren wird von den meisten Branchen verwendet, um sie bei der Herstellung verschiedener Kunststoffprodukte und Prototypen zu unterstützen. Nachfolgend sind einige Vorteile der Multi Jet Fusion aufgeführt.
- Günstige Kosten pro Einheit: Multi Jet Fusion hat im Vergleich zu anderen 3D-Fertigungsverfahren die günstigsten Kosten pro Teil.
- Umweltfreundlich: MJF wird durch den Prozess unterstützt, der überschüssiges Material absaugt, um es im Drucker wiederzuverwenden und auch Drucke zu reinigen. Das bedeutet weniger Plastik und weniger Umweltschäden.
- Hochgeschwindigkeitsproduktion: Dieser Prozess hat die kürzeste Vorlaufzeit, was eine Hochgeschwindigkeitsproduktion bedeutet, die eine wirtschaftlichere Lösung mit den geringsten Kosten bietet.
- Farbfähigkeit: Im Vergleich zur SLS-Methode, die wenige Farbblöcke drucken kann, bietet Multi Jet Fusion eine große Auswahl an Farben, die das Färben überflüssig machen.
- Hohe Qualität und glatte Oberfläche: Der MJF-Druck erzeugt hochwertige Oberflächen mit scharfen Kanten, sodass die unter MJF verarbeiteten fertigen Teile glatter aussehen.
Anwendungen des Multi Jet Fusion 3D-Drucks
Multi Jet Fusion produziert mechanisch widerstandsfähige und funktionale Prototypen in sehr kurzer Vorlaufzeit, was die große Stärke von MJF ist. Nachfolgend sind die Anwendungen des MJF aufgeführt.
- Hohe Auflösung: Sie hat eine extrem hohe Bauteilqualität mit 1200 dbi auf der XY-Achse und kann Teile auf Spritzgussebene produzieren. Pro Sekunde werden 30 Millionen Tropfen Bindeflüssigkeit auf die gesamte Oberfläche aufgetragen, die die Objekte vollständig durchdringen und homogen miteinander verschmelzen.
- Kleinserienfertigung: Multi Jet Fusion 3D-Druck ist der wahre Anwärter, wenn es um die Produktion kleiner Stückzahlen geht. Dieses Verfahren ist auf kleine und filigrane Details wie filigrane Rohrteile und Gehäuse spezialisiert.
- Konkurrieren Sie mit Spritzguss: MJF ist die erste 3D-Drucktechnologie, die als enger Konkurrent des Spritzgussverfahrens gilt. In der Großserie kann es jedoch mit dem Spritzguss konkurrieren, in der Kleinserienfertigung kann es jedoch als echte Alternative betrachtet werden.
Warum Multi Jet Fusion 3D-Druck verwenden?
Die Industrien von heute benötigen hochauflösende und qualitativ hochwertige Prototypen und Teile. MJF bietet konsistent optimierte mechanische und funktionelle Eigenschaften. Multi Jet Fusion 3D-Drucker sind in der Lage, die Geschwindigkeit zu beschleunigen, wenn es um pulverbasierte Additivtechnologie geht. Es produziert auch verbesserte mechanische Teile mit einer verbesserten Oberfläche im Vergleich zu anderen 3D-Druckern wie Selective Laser Sintering (SLS) und Stereolithography (SLA).
MJF hat das Potenzial, Nylon-Prototypen und fertige Produktionsteile innerhalb eines Tages herzustellen. Dieser Prozess erfordert aufgrund seiner hohen Prozess- und Postprozessautomatisierung weniger menschliche Eingaben. Dieser Prozess hat ein phänomenales Maß an Genauigkeit und Wiederholbarkeit.
Bietet DEK MJF 3D-Druckdienste an?
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Zusammenfassung
Wir haben gründlich diskutiert, was Multi-Jet-Fusion ist und welche Art von Material und Arbeitsweise es erfordert, um Prototypen und Endproduktionsteile zu erstellen. Nach einer kurzen Einführung in die Multi-Jet-Fusion können Sie jetzt die Vor- und Nachteile von MJF bewerten. Dieser Artikel hilft Ihnen, eine fundierte Entscheidung über die Multi-Jet-Fusion-Anwendungen zu treffen, die Sie in Ihrer Fertigung einsetzen werden.
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