Guía definitiva de la impresión 3D por fusión multichorro

A medida que el mundo se adentra en su era más tecnológica, surgen innovaciones en todos los sectores, y lo mismo ocurre con las tecnologías de impresión. Ahora, con la ayuda de la impresión 3D, podemos conseguir un diseño intrincado con un coste mínimo. Una de las técnicas que utilizamos en la impresión 3D es la fusión Multi Jet. Multi Jet Fusion es la nueva tecnología de impresión 3D que ofrece más posibilidades para crear piezas y partes finales complejas y de bajo coste. Esta tecnología recibe su nombre de sus cabezales de inyección de tinta múltiple que realizan la impresión proceso. Las industrias utilizan el proceso multijet tanto para la creación de prototipos como para la fabricación.

Aunque este método está muy solicitado, si quiere saber por qué es una innovación revolucionaria y cómo puede ayudarle, este artículo le dará una breve visión general de cómo funciona la fusión por chorro múltiple, qué material utiliza y sus ventajas y aplicaciones.

¿Qué es la impresión 3D por fusión multichorro?

Desde prototipos hasta múltiples piezas de uso final, Multi Jet Fusion es eficaz en la producción de grandes cantidades de una sola vez y con gran detalle. Este proceso ayuda a diferentes industrias a crear productos y prototipos que permiten que su ciclo de vida empresarial se desarrolle sin problemas. También ayuda a fabricar artículos domésticos que facilitan la vida cotidiana. Produce material de superficie lisa directamente de la impresora que necesita un acabado mínimo tras la producción.

Multi Jet Fusion es ejemplar para carcasas no cosméticas, conectores, clips de cableado, cubiertas y piezas ocultas como conductos. Esta práctica se utiliza para producir piezas con detalles finos con pequeñas complejidades con diseños complejos como bisagras vivas y pequeños orificios. Esto ayuda a las empresas a producir prototipos y pequeñas series de productos finales en un breve plazo de tiempo. El proceso Multi Jet Fusion es un proceso polifacético aprovechado por una amplia gama de industrias. La sanidad, la electrónica de consumo y la automoción utilizan MJF con regularidad para llevar a cabo el proceso. Algunas aplicaciones comunes de Multi Jet Fusion son prótesis, moldes dentales, moldes de componentes de automoción y carcasas de cámaras aeroespaciales.

Aunque es una tecnología relativamente nueva, ha generado un gran impacto y ha supuesto una revolución en las industrias. Si busca una personalización masiva, debería empezar a considerar Multi Jet Fusion por su personalización inteligente y sus propiedades detalladas para crear formas complejas en poco tiempo.

Fabricación aditiva VS Fabricación sustractiva

La fabricación aditiva se utiliza para añadir material capa a capa, mientras que la fabricación sustractiva elimina material para crear piezas. Aunque estos procesos son fundamentalmente diferentes, a menudo se utilizan de forma paralela debido a que sus ámbitos de aplicación se solapan.

Fabricación aditiva

Este proceso se utiliza para añadir una capa de material para crear una pieza. Se emplea en una amplia gama de aplicaciones de ingeniería y fabricación, como la fabricación de patrones de fundición, la creación de prototipos y la fabricación de herramientas. Ayuda a las empresas a crear la fabricación personalizada de piezas finales. Las impresoras 3D de fabricación aditiva ofrecen materiales que pueden utilizarse para la creación de prototipos funcionales de diferentes piezas de plástico.

Fabricación sustractiva

La fabricación sustractiva ayuda a eliminar material de bloques sólidos, bolsas de plástico y metales a los que se da forma mediante la eliminación de material. Estos procedimientos se realizan manualmente o con la ayuda de control numérico por ordenador (CNC). Mediante la fabricación sustractiva pueden mecanizarse diversas superficies, como escalonadas, lisas y moteadas. En general, es más cara que la fabricación aditiva.

¿Cómo funciona?

Máquinas

Multi Jet Fusion utiliza inyectores de tinta para fusionar de forma selectiva y, a continuación, el agente de detallado en polvo cama de nylon su chorro alrededor del material para mejorar la resolución. A continuación, las lámparas se mueven sobre la superficie del lecho de polvo, el material inyectado se fusiona con el calor y se distribuye uniformemente. Una vez finalizado este proceso, la pieza del lecho de polvo se traslada a una estación con encapsulado para eliminar el exceso de polvo con la ayuda de un aspirador integrado.

Una vez eliminado el exceso de polvo, las piezas se someten a un granallado para eliminar cualquier resto de polvo antes de enviar el material al departamento de acabado. Las máquinas de impresión 3D Multi Jet Fusion tienen piezas de construcción intercambiables que pueden volver a las impresoras 3D y distintas piezas de posprocesamiento para acelerar el enfriamiento y la eliminación del polvo. Este sistema permite que la impresora y las unidades de posprocesamiento funcionen continuamente para construir unidades con rapidez.

Director de Trabajo

Multi Jet Fusion es una nueva tecnología de impresión 3D de vanguardia basada en polvo. Multi Jet Fusion genera objetos 3D precisos de alta resolución con una superficie de gran calidad y baja porosidad.

El Multi Jet Fusion emplea un proceso de impresión 3D que es un método aditivo por naturaleza. Este proceso utiliza gotas de agente aglutinante y detallador sobre la capa del polvo de polímero en una cama precalentada y, a continuación, pasa por un proceso diferente como el tratamiento con luz infrarroja y el efecto de enfriamiento para obtener un borde nítido. Una vez finalizado este proceso, la pieza de construcción (todo el lecho de polvo junto con las piezas encapsuladas) se retira y se coloca para su enfriamiento en la unidad de postprocesado.

La estructura de soporte del polvo crece dándole una gran libertad de diseño y haciendo que el proceso global sea rápido. Multi Jet Fusion puede funcionar casi de forma continua si las unidades de construcción se retiran para el postprocesamiento a medida que se completa cada unidad. El polvo puede reciclarse cargándolo de nuevo en la estructura desde el postprocesado. Multi Jet Fusion es compatible con nylon HR PA 12, HR PA 12 GB (nylon reforzado con perlas de vidrio) y HR PA 11.

Cómo realizar la impresión 3D Multi Jet Fusion

Multi Jet Fusion pertenece a la familia de la fusión por lecho de polvo y no utiliza láser como SLS. Sin embargo, utiliza material PA 12 como el Sinterizado Láser Selectivo. El proceso Multi Jet Fusion se asemeja al binder jetting en el sentido de que el material se fusiona de forma selectiva.

Paso 1: El primer paso comienza con el esparcimiento de partículas de polvo de polímero uniformemente precalentadas sobre el lecho de polvo.

Paso 2: A continuación, el segundo paso implica dos tipos diferentes de agentes, uno de fusión y otro de detallado. La impresora expulsa partículas de fusión de forma selectiva sobre el polvo, donde las partículas deben fundirse con la ayuda de un agente de fusión. Después, el agente de detallado evita la sinterización y se deposita alrededor del objeto para crear detalles finos y superficies lisas.

Paso 3: En este paso, la fuente de energía, como la luz infrarroja, pasa sobre el material de construcción para provocar la fusión del material y formar la capa completa. De este modo, se aumenta el rendimiento de la producción.

Paso 4: Una vez completado el paso anterior, se vuelve a distribuir el polvo sobre el material acabado y se repite el proceso hasta formar la pieza funcional completa.

Paso 5: Cuando la pieza final está terminada, todavía está cubierta de polvo suelto, que debe retirarse. También puede granallar y teñir de negro la pieza acabada para conseguir un objeto estéticamente agradable.

3 Métodos habituales de impresión 3D

Fusión multichorro (MJF)

Multi Jet Fusion (MJF) es el método de prototipado de plástico más rápido utilizado en las industrias. Es perfecto tanto para principiantes como para profesionales experimentados. Los industriales utilizan la tecnología Multi Jet Fusion para acelerar el tiempo de fabricación y reducir los costes de producción. El proceso capa por capa de la tecnología Multi Jet Fusion la hace más rápida en comparación con el método de impresión 3D punto por punto. Independientemente de la complejidad del material, cada capa tarda el mismo tiempo en fusionarse.

Con este proceso, es posible anidar piezas tanto vertical como horizontalmente. La impresión 3D por fusión multichorro no requiere inversión en herramientas y exige un volumen mínimo, lo que la convierte en la mejor opción entre otros métodos.

Estereolitografía (SLA)

Estereolitografía (SLA) es el primer método de impresión 3D del mundo. Pertenece a la familia de la fabricación aditiva. La SLA utiliza el método de impresión 3D denominado polimerización VAT, en el que la goma de fotopolímero se restaura específicamente mediante la fuente de luz. SLA puede producir piezas con un alto nivel de detalle, tolerancias ajustadas y acabados superficiales lisos.

La SLA proporciona acabados superficiales de calidad que no sólo tienen un aspecto agradable, sino que también pueden ayudar a la función de la pieza. Los fabricantes de materiales utilizan la SLA para piezas que requieren características pequeñas e intrincadas como moldeo por inyección como componentes de estilo de automoción, patrones maestros y ensamblajes a presión. Su uso está muy extendido en la industria médica y es habitual en modelos anatómicos y microfluidos.

Sinterización selectiva por láser (SLS)

Una de las tecnologías utilizadas actualmente en la impresión 3D es Sinterización selectiva por láser (SLS). También es una tecnología de fabricación aditiva. En SLS, pequeñas partículas de plástico, vidrio o cerámica se funden por calor con ayuda de un láser de alta potencia para convertirlas en material sólido tridimensional.

En este método se utiliza un archivo asistido por ordenador (CAD), al igual que en todos los procesos de impresión en 3D. El archivo CAD se convierte a formato .STL para transmitir las instrucciones a la máquina. Los nuevos avances en máquinas, software y materiales han hecho que el SLS sea accesible a una amplia gama de industrias. Esto ha permitido que cada vez más industrias utilicen este método, antes limitado a algunas industrias de alta tecnología.

Materiales de impresión 3D Multi Jet Fusion

Nylon PA 11 y ventajas

El nailon PA 11 es un polvo bioderivado que posee una tenacidad inusualmente alta. Este material ofrece una gran ductilidad y tiene un fuerte impacto en todas las aplicaciones.

Beneficios

• Debido a su morfología cristalina, ofrece más propiedades mecánicas en comparación con la PA12
• Utiliza menos recursos renovables en su producción
• Tiene buena elasticidad y gran resistencia a la abrasión
• Se utiliza más en la producción que en la creación de prototipos
• Se trata de una fabricación aditiva duradera y ecológica

Nylon PA 12 y ventajas

Las piezas impresas en 3D con este material cuando salen de la máquina de impresión tienen un color gris que no está teñido. Esta propiedad lo hace más económico.

Beneficios

• El nailon PA 12 es muy resistente a los impactos.
• Es altamente procesable y resistente al calor.
• El nylon PA 12 amortigua el ruido y las vibraciones.
• El nailon PA 12 es más resistente a los arañazos, a los rayos U.V. y a la intemperie.

Polipropileno y ventajas

Es el segundo plástico más producido del mundo. El polipropileno se considera el acero del plástico por su versatilidad. Es flexible y puede modificarse en función de la aplicación.

Beneficios

• Es un material relativamente barato en comparación con otros materiales.
• Es muy resistente a la humedad y tiene un bajo coeficiente de fricción.
• Se repara más fácilmente cuando se daña.
• El polipropileno tiene buena resistencia química para una amplia gama de ácidos y bases.

Aspectos técnicos de la MJF

Si no tiene experiencia en este campo, no se preocupe. Nosotros le ayudaremos a conseguir los mejores resultados de impresión 3D Multi Jet Fusion. A continuación se mencionan algunos aspectos técnicos que debe tener en cuenta antes de ejecutar la impresora 3d MJF.

• Limitación de tamaño: Cuando diseñes algo utilizando la impresión 3D ten siempre en cuenta la limitación física de esa máquina. La impresión 3D de MJF funciona con una pieza de un volumen máximo de 250x250x250 mm. Si necesitas una pieza más grande que eso tendrás que imprimir diferentes piezas y ensamblarlas después.
• Espesor mínimo: En el caso de la tecnología Multi Jet Fusion, el grosor mínimo de la pared es de 0,6 mm. Si el grosor de la pared de su objeto es inferior, puede añadir soporte. Para obtener más rigidez puede elegir un grosor de pared de 2 mm.
• Grabado y profundidad mínimos: Puede grabar su diseño en 3D. Pero, si los grabados son demasiado detallados podrían no aparecer debido al polvo que no se puede limpiar. Por lo tanto, le recomendamos que durante el diseño mantenga el límite de profundidad en 0,2 mm y si desea texto adicional haga que la altura y la anchura de la pieza sean de 0,4 mm.

Ventajas de la impresión 3D por fusión multichorro

El proceso de impresión 3D Multi Jet Fusion es utilizado por la mayoría de las industrias para ayudarles a crear diferentes productos y prototipos de plástico. A continuación se mencionan algunas ventajas de Multi Jet Fusion.

• Coste barato por unidad: Multi Jet Fusion tiene el coste por pieza más barato en comparación con otros procesos de fabricación 3D.
• Respetuosa con el medio ambiente: La MJF se ve favorecida por el proceso que succiona el material sobrante para reutilizarlo en la impresora y también limpiar las impresiones. Esto significa menos plástico y menos daño medioambiental.
• Producción de alta velocidad: Este proceso tiene el plazo de entrega más corto, lo que significa una producción de alta velocidad que proporciona una solución más económica con el menor coste.
• Capacidad de color: En comparación con el método SLS que puede imprimir pocos bloques de colores, Multi Jet Fusion ofrece una amplia gama de colores que elimina la necesidad de teñir.
• Alta calidad y superficie lisa: La impresión MJF crea superficies de alta calidad con bordes crujientes, por lo que las piezas acabadas procesadas con MJF tienen un aspecto más suave.

Aplicaciones de la impresión 3D por fusión multichorro

Multi Jet Fusion produce prototipos mecánicos resistentes y funcionales en un plazo de entrega muy corto, que es el gran punto fuerte de MJF. A continuación se mencionan las aplicaciones de la MJF.

• Alta resolución: Tiene una calidad de componentes extremadamente alta con 1200 dbi en el eje XY puede producir piezas al nivel de moldeo por inyección. Por segundo se aplican 30 millones de gotas de fluido aglutinante en toda la superficie que penetra completamente en los objetos y se fusionan homogéneamente.
• Producción de bajo volumen: La impresión 3D Multi Jet Fusion es el verdadero contendiente cuando se trata de producción de bajo volumen. Este proceso está especializado en detalles pequeños e intrincados, como delicadas piezas de tuberías y carcasas.
• Compite con el moldeo por inyección: MJF es la primera tecnología de impresión 3D considerada como el competidor cercano del Moldeo por Inyección. Sin embargo, no puede competir con el moldeo por inyección en grandes producciones, pero en la producción de pequeños volúmenes, puede considerarse como una alternativa real.

¿Por qué utilizar la impresión 3D Multi Jet Fusion?

Las industrias actuales necesitan prototipos y piezas de alta resolución y calidad. MJF ofrece propiedades mecánicas y funcionales optimizadas con consistencia. Las impresoras 3D Multi Jet Fusion son capaces de acelerar la velocidad cuando se trata de tecnología aditiva basada en polvo. También produce piezas mecánicas mejoradas con una superficie mejorada en comparación con otras impresoras 3D como el sinterizado selectivo por láser (SLS) y la estereolitografía (SLA).

La MJF tiene el potencial de producir prototipos de nailon y piezas de producción acabadas en un día. Este proceso requiere menos intervención humana debido a su alto grado de automatización del proceso y del postproceso. Este proceso tiene un nivel fenomenal de precisión y repetibilidad.

¿Ofrece DEK servicios de impresión 3D MJF?

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Conclusión

Hemos tratado a fondo qué es la fusión multichorro y qué tipo de material y naturaleza de trabajo implica para crear prototipos y piezas de producción final. Tras una breve introducción a la fusión multichorro, ahora puede evaluar los pros y los contras de la MJF. Este artículo le ayudará a tomar una decisión informada sobre las aplicaciones de la fusión multichorro que va a emplear en su fabricación.

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