A medida que el mundo avanza hacia su era más tecnológica, ha surgido innovación en todos los sectores, como es el caso de las tecnologías de impresión. Ahora, con la ayuda de la impresión 3D, podemos lograr un diseño complejo con un costo 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 piezas finales complejas y de bajo coste. Esta tecnología recibe su nombre de sus múltiples cabezales de inyección de tinta que realizan el proceso de impresión. El proceso multi Jet es utilizado por industrias tanto para la creación de prototipos como para la fabricación.
Aunque este método tiene una gran demanda, si desea saber por qué es una innovación revolucionaria y cómo puede ayudarlo, este artículo le brindará una breve descripción general de cómo funciona Multi Jet Fusion, qué material utiliza Multi Jet Fusion y sus ventajas y aplicaciones
¿Qué es la impresión 3D Multi Jet Fusion?
Desde prototipos hasta múltiples piezas de uso final, Multi Jet Fusion es eficiente en la producción de grandes cantidades y con gran detalle a la vez. Este proceso ayuda a diferentes industrias a crear productos y prototipos que permiten que el ciclo de vida de su negocio se desarrolle sin problemas. También ayuda en la fabricación de artículos para el hogar que facilitan la vida cotidiana. Produce material de superficie lisa directamente desde la impresora que necesita un acabado de posproducción mínimo.
Multi Jet Fusion es un ejemplo para carcasas, conectores, clips de cableado, cubiertas y partes ocultas como conductos que no son estéticos. Esta práctica se utiliza para producir piezas con detalles finos con pequeñas complejidades con diseños complejos como bisagras vivas y pequeños agujeros. Esto ayuda a las empresas a producir prototipos y pequeñas series de productos finales en un plazo de entrega breve. El proceso Multi Jet Fusion es un proceso multifacético aprovechado por una amplia gama de industrias. El cuidado de la salud, la electrónica de consumo y la automoción son MJF regularmente para realizar el proceso. Algunas aplicaciones comunes de Multi Jet Fusion son prótesis, moldes dentales, moldes de componentes automotrices 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 está buscando una personalización masiva, debe comenzar 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 agregar material capa por capa, mientras que la fabricación sustractiva elimina material para crear piezas. Sin embargo, estos procesos son fundamentalmente diferentes, pero a menudo se usan uno al lado del otro por su rango de aplicación superpuesto.
Fabricación aditiva
Este proceso se utiliza para agregar una capa de material para crear una pieza. Se emplea en una amplia gama de aplicaciones de ingeniería y fabricación, incluida la creación de patrones de fundición, la creación de prototipos y la fabricación de herramientas. Ayuda a las empresas a crear una fabricación personalizada de piezas finales. Las impresoras 3D en fabricación aditiva ofrecen materiales que se pueden utilizar 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 que se forman mediante la eliminación de material. Estos procedimientos se realizan manualmente o con la ayuda de control numérico por computadora (CNC). Se puede mecanizar una variedad de superficies mediante sustracción, como escalonadas, lisas y moteadas. En general, es más caro que la fabricación aditiva.
¿Cómo funciona?
Máquinas
Multi Jet Fusion utiliza chorros de tinta para fusionar selectivamente y luego el agente de detallado en polvo de cama de nailon se inyecta alrededor del material para mejorar la resolución. Después de eso, las lámparas se mueven sobre el lecho de polvo de la superficie, el material inyectado fusiona el calor y lo distribuye uniformemente. Cuando finaliza este proceso, la parte del lecho de polvo se traslada a una estación con encapsulado para eliminar el exceso de polvo con la ayuda de un vacío integrado.
Cuando se elimina el exceso de polvo, las piezas se granallan para eliminar el polvo restante antes de enviar el material al departamento de acabado. Las máquinas de impresión 3D Multi Jet Fusion tienen piezas de construcción intercambiables que se pueden volver a colocar en las impresoras 3D y diferentes piezas de posprocesamiento para enfriar y eliminar el polvo. Este sistema permite que la impresora y las unidades de posprocesamiento funcionen continuamente para construir unidades rápidamente.
Principal trabajo
Multi Jet Fusion es una nueva tecnología de impresión 3D de corte de bordes basada en polvo. Multi Jet Fusion genera objetos 3D precisos de alta resolución con alta calidad superficial 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 detallado sobre la capa del polvo de polímero en un lecho precalentado y luego pasa por un proceso diferente como el tratamiento de luz infrarroja y el efecto de enfriamiento para un borde nítido. Cuando finaliza este proceso, la parte de construcción (toda la base de alimentación junto con las partes encapsuladas) se retira y se coloca para su enfriamiento en la unidad de procesamiento posterior.
La estructura de soporte del polvo crece dándole una gran libertad de diseño y agilizando el proceso general. Multi Jet Fusion puede ejecutarse casi continuamente si las unidades de construcción se eliminan para el posprocesamiento a medida que se completa cada unidad. El polvo se puede reciclar cargándolo nuevamente a la construcción desde el procesamiento posterior. 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 fusiones de lecho de polvo y muere para no usar SLS similar al láser. Sin embargo, utiliza material PA 12 como sinterización selectiva por láser. El proceso Multi Jet Fusion se asemeja al chorro de aglutinante en una forma en que se fusiona el material selectivo.
Paso 1: El primer paso comienza con la distribución de partículas de polvo de polímero precalentadas uniformemente en el lecho de polvo.
Paso 2: Luego, el segundo paso involucra dos tipos diferentes de agentes, uno fusionando y el otro detallando. 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 de eso, el agente de detalles evita la sinterización y los depósitos alrededor del objeto para crear detalles finos y superficies suaves.
Paso 3: En este paso, la fuente de energía, como la luz infrarroja, pasa sobre el material de construcción para provocar que el material se fusione para formar la capa completa. Por lo tanto, haciendo que el rendimiento de producción.
Paso 4: Una vez realizado 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 se completa la parte final, todavía está cubierta de polvo suelto, que debe eliminarse. También puede granallar y teñir de negro la pieza terminada para lograr un objeto estéticamente agradable.
3 métodos comunes utilizados para la impresión 3D
Fusión de chorro múltiple (MJF)
Multi Jet Fusion (MJF) es el método de creación de prototipos de plástico más rápido utilizado en las industrias. Es perfecto tanto para principiantes como para profesionales experimentados. Industrialist utiliza la tecnología Multi Jet Fusion para acelerar el tiempo de construcción y reducir los costos de producción. El proceso capa por capa de la tecnología Multi Jet Fusion lo hace más rápido 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 de fusión de chorro múltiple no requiere inversión en herramientas y requiere 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. SLA utiliza el método de impresión 3D llamado Polimerización VAT en el que la fuente de luz restaura específicamente la goma de fotopolímero. SLA puede producir piezas con un alto nivel de detalle, tolerancias estrictas y acabados superficiales suaves.
SLA ofrece acabados superficiales de calidad que no solo se ven bien, sino que también pueden ayudar en la función de la pieza. Los fabricantes de materiales utilizan SLA para piezas que requieren características pequeñas e intrincadas como moldeo por inyección tales como componentes de estilo automotriz, patrones maestros y ensamblajes de encaje a presión. Es ampliamente utilizado en la industria médica y comúnmente utilizado en modelos anatómicos y microfluidos.
Sinterizado selectivo por láser (SLS)
Una de las tecnologías utilizadas en la impresión 3D en la actualidad es Sinterizado selectivo por láser (SLS). También es una tecnología de fabricación aditiva. En SLS, pequeñas partículas de plástico, vidrio o cerámica se fusionan con calor con la ayuda de un láser de alta potencia para convertirlas en un material tridimensional sólido.
En este método se utiliza un archivo asistido por ordenador (CAD), al igual que todos los procesos de impresión 3D. El archivo CAD se convierte a formato .STL para enviar las instrucciones a la máquina. Los nuevos avances en máquinas, software y materiales han hecho que SLS sea accesible para una amplia gama de industrias. Eso ha permitido que cada vez más industrias utilicen este método, que anteriormente se limitaba a algunas industrias de alta tecnología.
Materiales de impresión 3D Multi Jet Fusion
Nylon PA 11 y ventajas
Nylon PA 11 es un polvo de origen biológico que tiene una tenacidad inusualmente alta. Este material ofrece alta ductilidad y tiene un fuerte impacto en todas las aplicaciones.
Beneficios
- Por su morfología cristalina ofrece más propiedades mecánicas respecto al PA12
- Utiliza menos recursos renovables durante la producción.
- Tiene buena elasticidad y alta resistencia a la abrasión.
- Se utiliza en la producción más que en la creación de prototipos.
- Es 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
- Nylon PA 12 tiene alta resistencia al impacto.
- Es altamente procesable capaz y resistente al calor.
- Nylon PA 12 amortigua el ruido y la vibración.
- Nylon PA 12 es más resistente a los arañazos y resistente a los rayos UV y a la intemperie.
Polipropileno y ventajas
Es el segundo plástico más producido en el mundo. El polipropileno es considerado el acero del plástico por su versatilidad. Es flexible y se puede modificar según la aplicación.
Beneficios
- Es un material relativamente económico en comparación con otros materiales.
- Es muy resistente a la humedad y tiene un bajo coeficiente de fricción.
- Es más fácil de reparar cuando está dañado.
- El polipropileno tiene buena resistencia química para una amplia gama de ácidos y bases.
Aspectos técnicos de MJF
Si no tienes experiencia en este campo, no te preocupes. Le ayudaremos a lograr los mejores resultados de impresión 3D Multi Jet Fusion. A continuación se mencionan algunos aspectos técnicos que debe considerar antes de ejecutar la impresora 3D MJF.
- Limitación de tamaño: Cuando diseñe algo utilizando la impresión 3D, siempre tenga en cuenta la limitación física de esa máquina. La impresión 3D MJF opera en una pieza que tiene un volumen máximo de 250x250x250 mm. Si necesita una pieza más grande que esa, debe imprimir diferentes piezas y ensamblarlas más tarde.
- Grosor mínimo: En el caso de la tecnología Multi Jet Fusion el espesor mínimo de pared es de 0.6 mm. si el grosor de la pared de su objeto es menor que eso, puede agregar soporte. Para obtener más rigidez, puede elegir un espesor de pared de 2 mm.
- Grabado mínimo y profundidad: Puedes grabar tu diseño 3D. Pero, si los grabados son demasiado detallados, es posible que no aparezcan debido al polvo que no se puede limpiar. Por lo tanto, recomendamos que durante el diseño mantenga su límite de profundidad de 0.2 mm y, si desea texto adicional, haga que la altura y el ancho de la parte sean de 0.4 mm.
Ventajas de la impresión 3D Multi Jet Fusion
La mayoría de las industrias utilizan el proceso de impresión 3D Multi Jet Fusion para ayudarlos a crear diferentes productos y prototipos de plástico. A continuación se mencionan algunas ventajas del Multi Jet Fusion.
- Costo económico por unidad: Multi Jet Fusion tiene el costo por pieza más económico en comparación con otros procesos de fabricación 3D.
- Favorable al medio ambiente: MJF cuenta con la ayuda del proceso que succiona el material sobrante para reutilizarlo en la impresora y también limpia las impresiones. Esto significa menos plástico y menos daño ambiental.
- Producción de alta velocidad: Este proceso tiene el tiempo de entrega más corto, lo que significa una producción de alta velocidad que brinda una solución más económica con el menor costo.
- Habilidad 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.
- Superficie lisa y de alta calidad: La impresión MJF crea superficies de alta calidad con bordes crujientes para que las piezas terminadas procesadas con MJF se vean más suaves.
Aplicaciones de la impresión 3D Multi Jet Fusion
Multi Jet Fusion produce prototipos mecánicamente resistentes y funcionales en un tiempo de entrega muy corto que es la gran fortaleza de MJF. A continuación se mencionan las aplicaciones del MJF.
- Alta resolución: Tiene una calidad de componentes extremadamente alta con 1200 dbi en el eje XY, puede producir piezas a nivel de moldeo por inyección. Por segundo, se aplican 30 millones de gotas de líquido aglutinante en toda la superficie que penetra completamente en los objetos y se fusionan de manera homogénea.
- Producción de bajo volumen: La impresión 3D Multi Jet Fusion es el verdadero competidor cuando se trata de producción de bajo volumen. Este proceso está especializado en detalles pequeños e intrincados, como piezas delicadas de tuberías y carcasas.
- Compite con el moldeo por inyección: MJF es la primera tecnología de impresión 3D considerada como un competidor cercano del moldeo por inyección. Sin embargo, puede competir con el moldeo por inyección en grandes producciones, pero en pequeñas producciones 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 alta 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 de aditivos a base de polvo. También produce piezas mecánicas mejoradas con una superficie mejorada en comparación con otras impresoras 3D como la sinterización selectiva por láser (SLS) y la estereolitografía (SLA).
MJF tiene el potencial para producir prototipos de nailon y piezas de producción terminadas en un día. Este proceso requiere menos cantidad de aporte humano debido a su alta naturaleza de automatización de proceso y post-proceso. Este proceso tiene un nivel fenomenal de precisión y repetibilidad.
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Conclusión
Hemos discutido a fondo qué es la fusión de chorro múltiple y qué tipo de material y naturaleza de trabajo implica para crear prototipos y piezas de producción final. Después de tener una breve introducción a la fusión de chorro múltiple, ahora puede evaluar los pros y los contras de MJF. Este artículo lo ayuda a tomar una decisión informada sobre las aplicaciones de fusión de chorro múltiple que va a emplear en su fabricación.
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