28 Мар Сравнение HP Multi Jet Fusion и Высокоскоростного спекания (HSS) Voxeljet
В дополнение к селективному лазерному плавлению (SLS), два других процесса 3D-печати на основе струйной печати теперь прочно вошли в технологию аддитивного производства «сплавление в порошковой среде». Одна из них — это технология HP Multi Jet Fusion, а другая — технология высокоскоростного спекания (HSS) voxeljet. Но в чем именно разница между этими двумя процессами? Где можно экономно использовать технологии? И что делает HSS привлекательной альтернативой Multi Jet Fusion?
Обе технологии струйной печати связующего демонстрируют уникальные преимущества, например, с точки зрения скорости печати, объема места для установки и связанных с этим затрат на детали. Однако серьезное различие заключается в адаптируемости технологических процессов и разнообразии материалов, которые можно обрабатывать. Но ясно одно: оба процесса можно использовать для реализации широкого спектра приложений — быстро и экономично.
Два процесса 3D-печати в применении
Hewlett-Packard (HP), без сомнения, является одним из ведущих мировых производителей принтеров. Обладая богатым опытом в области струйных технологий, неудивительно, что в 2017 году компания решила войти в бизнес 3D-печати со своей технологией Multi Jet Fusion (MJF). Сегодня детали Multi Jet Fusion, напечатанные на 3D-принтере (из полиамида PA 12), находят применение в самых разных областях благодаря их хорошей термостойкости и механической прочности. Сюда входят автомобилестроение, машиностроение, а также индустрия спорта и отдыха.
В процессе Multi Jet Fusion поглощающие излучение чернила наносятся на слой белого порошка, например из полиамида 12 (PA12), с помощью печатающей головки. С другой стороны, области, не предназначенные для печати, охлаждаются второй жидкостью для печати, детализирующим агентом. Принтер работает послойно в соответствии с набором цифровых данных САПР. После того, как слой порошка напечатан, инфракрасная лампа используется для подачи энергии в него после каждого слоя. Черные части порошкового слоя поглощают больше энергии и плавятся, в то время как белый порошок, благодаря детализирующему агенту, остается нерасплавленным. Этот процесс повторяется до тех пор, пока не будет заполнен весь рабочий объем коробки заданий и не будут напечатаны необходимые компоненты в порошковой подушке.
Технология высокоскоростного спекания полимеров (HSS) от voxeljet лишь немного отличается от процесса многоструйной сварки. В HSS также используется поглотитель энергии для введения слоя белого порошка, в который ИК-энергия также вводится через печатающую головку.
Как и в случае с процессом MJF, цветные части порошкового слоя сливаются вместе, в то время как неиспользованный порошок без печати остается рыхлым. Вторая охлаждающая жидкость не требуется для HSS, потому что температуру напечатанного и незапечатанного порошкового материала можно контролировать независимо друг от друга с помощью двух разных ИК-излучателей с разными длинами волн с поглотителями. Неиспользованный порошок может быть переработан, переработан и возвращен в технологический цикл, как и в случае с MJF.
По качеству деталей и возможностям применения технология HSS ни в чем не уступает Multi Jet Fusion. Однако размер voxeljet VX1000 HSS делает его более подходящим для промышленного использования и более дешевым с точки зрения затрат на потребление, чем существующие принтеры HP, что значительно снижает стоимость детали. Кроме того, voxeljet позволяет клиентам использовать свои собственные материалы без ограничений и предоставляет конечным пользователям полный доступ к параметрам печати для оптимизации производства для конкретного материала и приложения. Это преимущество, которое особенно полезно для компонентов большого объема или партий для серийного производства. Это означает, что компоненты с печатью из быстрорежущей стали можно использовать в самых разных отраслях промышленности, таких как архитектура, автомобилестроение и спорт.
Системы 3D Печати Multi Jet Fusion и High Speed Sintering в Сравнении
Области применения Размеры камеры печати Скорость Разрешение Материалы Точность Минимальная толщина слоя Прочность (PA12) Модуль упругости (XY): 1716 МПа Время охлаждения Постобработка Области применения Размер камеры печати Скорость Разрешение Материалы Точность Минимальная толщина слоя Прочность (PA12) Модуль упругости (XY): 1700 МПа Время охлаждения Постобработка
* в зависимости от материала и крупности В процессе Multi Jet Fusion для печати компонентов используются жидкости двух типов. Поглотитель энергии, также называемый Fusion Agent, представляет собой поглощающие излучение чернила на водной основе, которые окрашивают соответствующие области порошкового слоя в черный цвет. Для достижения точного определения краев вторая жидкость, известная как Детализирующий агент, также добавляется к областям внешних краев компонента, подлежащего печати, чтобы охладить края компонентов перед процессом спекания и, таким образом, обеспечить повышенную точность. Кроме того, технология пузырьковой струйной печатающей головки характеризуется высоким теоретическим разрешением 1200 точек на дюйм. Благодаря большему объему сборки и более короткому времени смены по сравнению с технологией HSS и решением «включай и работай», MJF хорошо подходит для использования в прототипах, сервисных центрах и производственных приложениях. Материалы, уже доступные для Multi Jet Fusion, включают несколько вариантов PA12, а также TPA, TPU, PP и PA11. В отличие от Multi Jet Fusion, технология HSS использует пьезоэлектрическую печатающую головку и только один поглотитель энергии. Поглотитель энергии представляет собой чернила на масляной основе, которые используются для окрашивания порошкового слоя. Благодаря особенно точному контролю световой волны и определению длины волны инфракрасная энергия может избирательно вводиться в слой порошка и только там, где должны быть сформированы компоненты. Этот точный контроль приводит к очень резким деталям. Детализация краев для сравнения MJF и HSS Печатающая головка работает с разрешением 360 dpi. Однако, поскольку размер зерна порошка, который будет напечатан, является решающей переменной для разрешения с технологией Powder Bed Fusion, более высокое разрешение печатающей головки также не требуется, а взаимодействие с терморегулятором имеет решающее значение для точности деталей. Промышленная струйная печатающая головка оптимально сочетается с чернилами, что увеличивает срок службы печатающей головки. Помимо жидкостей на масляной основе, струйные печатающие головки также могут обрабатывать жидкости на основе воды и растворителей. Еще одно отличие от Multi Jet Fusion — это открытый исходный код технологии HSS. С системами 3D-печати HSS пользователи имеют в своем распоряжении открытый 3D-принтер, в котором все параметры процесса могут быть свободно доступны и индивидуально адаптированы к их собственным материалам. Это делает технологию HSS идеальной для индивидуальной разработки новых полимеров для 3D-печати, обеспечивающих оптимальные свойства деталей. Разработанные параметры процесса могут быть увеличены для использования в более крупной системе трехмерной печати Voxeljet, такой как VX1000 HSS, для экономичной печати еще больших объемов продукции. Преимущества подхода с открытым исходным кодом, а также использования одного поглотителя также отражаются на эксплуатационных расходах. Хотя системы находятся в аналогичном ценовом диапазоне с учетом начальных затрат, системы HSS также могут работать с собственными порошками заказчика, в то время как потребление одного абсорбера дополнительно снижает эксплуатационные расходы. Есть и другие различия в выборе материалов. Например, HSS может использоваться для обработки полимеров, таких как PA12, PA6, PP, PEBA, EVA и TPU, благодаря способности гибко адаптировать систему к желаемому материалу, а также использованию только одной краски на масляной основе. . К настоящему времени уже успешно обрабатываются частицы порошка размером от 30 мкм до 1 мм.
HSS
Разработка и исследование материалов, прототипирование, производственные приложения, сервисные центры, производство, компании по литью под давлением
VX200 HSS: 290 x 140 x 180 мм
VX1000 HSS: 1000 x 540 x 400 * мм
VX200 HSS: 580 см³ / ч
VX1000 HSS: 6500 см³ / ч
360 точек на дюйм
PA12, TPU, PP, PEBA, EVA
± 0,3% (с нижним пределом ± 0,3 мм)
80 мкм
VX200 HSS
Метод: ISO 527 — 2:93 — 1A
Модуль упругости (Z): 1725 МПа
Прочность на разрыв (XY): 52 МПа
Предел прочности на разрыв (Z): 46 МПа
Относительное удлинение при разрыве (XY): 10
Относительное удлинение при разрыве (Z): 5
Без быстрого охлаждения: 14ч ***
Совместимость с большинством доступных решений для постобработки.MJF
Прототипирование,
Сервисные центры и производственные приложения.
MJF 540/580: 322 x 190 x 248 мм
MJF 4200: 380 x 285 x 380 мм
MJF 5200: 380 x 294 x 380 мм
MJF 540/580: 1817 см³ / ч
MJF 4200: 4115 см³ / ч
MJF 5200: 5058 см³ / ч
1200 точек на дюйм
ПА12, ПА11, ТПА, ТПУ
± 0,3% (с нижним пределом ± 0,3 мм)
80 мкм
MJF 4200
Метод: ASTM D3418.
Модуль Юнга (Z): 1800 МПа.
Прочность на разрыв (XY): 48 МПа
Предел прочности на разрыв (Z): 48 МПа
Относительное удлинение при разрыве (XY): 20
Относительное удлинение при разрыве (Z): 15
Без быстрого охлаждения: 48 ч *
С быстрым охлаждением: нет данных
Автоматическое смешивание, просеивание и наполнение, полуручная разгрузка, быстрое охлаждение, внешний накопительный бак
** voxeljet позволяет заказчику использовать любой материал на свой страх и риск и может дать совет по выбору материала.
*** в зависимости от высоты конструкцииВ чем разница между MJF и HSS?
Хотите узнать больше о технологии HSS для вашего бизнеса? Свяжитесь с нами для получения консультаций.
No Comments