MJF vs. FDM:Was Sie wissen müssen

Die additive Fertigungsindustrie ist älter als viele denken. Tatsächlich sind die letzten 40 Jahre gespickt mit bedeutenden Fortschritten im 3D-Druck. In den 1980er Jahren begannen Ingenieure mit der Verwendung der Stereolithographie (SLA)-Technologie zur Herstellung von Prototypen, und Anfang der 1990er folgte schnell die Verwendung von Fused Deposition Modeling (FDM). Schneller Vorlauf bis 2016:Multi Jet Fusion (MJF) kam auf den Markt und veränderte die additive Fertigungsindustrie erneut.

FDM ist eine der ältesten 3D-Drucktechnologien und MJF gehört zu den jüngsten, aber beide können schnell präzise Teile herstellen. Was eignet sich am besten für Ihr nächstes Projekt? Folgendes müssen Sie berücksichtigen, bevor Sie eine endgültige Entscheidung treffen.

Was ist MJF-3D-Druck?

Das Know-how von HP in den Bereichen Tintenstrahldrucktechnologie und Präzisionsmechanik prägte den Vorstoß des Unternehmens im Jahr 2016 in den 3D-Drucksektor. Die MJF-Technologie baut Teile Schicht für Schicht in einem Bett aus Pulvermaterial auf, um starke und genaue Komponenten mit feinen Details, konsistenten mechanischen Eigenschaften und hochwertigen Oberflächenbeschaffenheiten zu schaffen.

MJF ist in der Lage, zu 100 % gefüllte, funktionelle und detaillierte Teile herzustellen, die keine Stützstrukturen erfordern, und eignet sich für die Erstellung robuster Prototypen oder Produktionsläufe in kleinen Stückzahlen. Beliebte Anwendungen sind Vorrichtungen, Halterungen, Elektronikgehäuse und mechanische Baugruppen.

Wie funktioniert Multi Jet Fusion?

Zu Beginn des Multi Jet Fusion 3D-Druckprozesses platziert Ihr Ingenieur die bewegliche Baueinheit in den Drucker, und der Drucker trägt eine Schicht aus Pulvermaterial wie Polyamid 11 (PA 11), Polyamid 12 (PA 12) auf. oder TPA. Dann bewegt sich der Druck- und Fixierwagen über den Baubereich und die Tintenstrahldüsen tragen Fixiermittel auf. Sobald die Schicht fertig ist, zieht sich die Baueinheit zurück, die Maschine trägt eine weitere Pulverschicht auf und der Vorgang wiederholt sich. Sobald der Druck abgeschlossen ist, entfernt der Bediener die Baubox, kühlt und trennt das Teil von losem Pulver und entfernt mit einem Perlen-, Luft- oder Wasserstrahler übrig gebliebenes Pulver.

Was sind die Vor- und Nachteile des MJF-3D-Drucks?

MJF ist bis zu 10-mal schneller als andere 3D-Drucktechnologien und eignet sich daher gut für Rapid Prototyping und mittelgroße Chargen von Endverbrauchsteilen. Stützstrukturen sind nicht erforderlich, was bedeutet, dass Sie Material sparen und die Produktionszeit verkürzen können. Da MJF-Drucker außerdem ultradünne Schichten drucken können, können Sie dichte Teile mit geringer Porosität, hoher Auflösung, guten mechanischen Eigenschaften und gleichbleibender Festigkeit in alle Richtungen herstellen.

Die Technologie ist jedoch teurer als einige andere additive Fertigungstechnologien und nur mit wenigen Materialien kompatibel.

Was ist FDM-3D-Druck?

FDM ist kostengünstig und bietet eine Reihe von Druckergrößen. Es ist ideal für den Druck während der anfänglichen Konzeptentwicklungs- und Mid-Fidelity-Prototyping-Phasen, um eine allgemeine Vorstellung davon zu bekommen, wie Ihr endgültiges Teil aussehen, sich anfühlen und zu anderen Komponenten passen wird. FDM kann auch für Endprodukte verwendet werden.

Wie funktioniert der FDM-Druck?

Das Erstellen eines Teils mit FDM erfordert einen Drucker, ein digitales Modell und eine Spule mit Filament. Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), Acrylnitril-Styrol-Acrylat (ASA), Polycarbonat (PC) und Nylon (PA) gehören zu den beliebtesten Filamentmaterialien.

Nachdem Sie Ihr digitales 3D-Modell in Scheiben geschnitten haben, schmilzt Ihr Drucker und extrudiert das Kunststofffilament aus einer Düse, während es sich entlang der X-, Y- und Z-Achse bewegt. Die Konstruktionsplattform bewegt sich nach jeder Schicht nach unten (oder der Extrusionskopf bewegt sich nach oben) und der Vorgang beginnt von vorne. Die meisten Schichten sind 0,1 mm bis 0,5 mm hoch, aber Sie müssen möglicherweise kleinere Schichtgrößen verwenden, wenn Sie glattere Oberflächen, einen gekrümmten Druck oder ein hohes Maß an Details benötigen.

Was sind die Vor- und Nachteile des FDM-3D-Drucks?

FDM hat viel zu bieten, von schnellen Bearbeitungszeiten bis hin zur Kompatibilität mit einer Vielzahl von Materialien und Farben. Wenn Sie einen FDM-Drucker verwenden, können Sie ABS, Nylon und mehr verwenden, um starke und funktionale Prototypen oder Teile für den Endverbrauch zu erstellen. Industrielle FDM-Maschinen haben Baugrößen von bis zu 1.000 mm x 1.000 mm x 1.000 mm, und Sie können ein kundenspezifisches Teil genauso einfach drucken wie ein Massenprodukt.

FDM hat auch einige Nachteile. Zum einen bietet es nicht die gleiche Qualität, Zuverlässigkeit oder Maßhaltigkeit wie andere 3D-Drucktechnologien. Düsen können verstopfen oder Druckbetten können falsch kalibriert werden, was zu Fehldrucken führt. Wenn Ihr Teil wie bei MJF mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten abkühlt, können Sie eine Verformung bemerken. Möglicherweise sehen Sie auch sichtbare Ebenenlinien und niedrigere Auflösungen.

Darüber hinaus sind FDM-Teile anisotrop und erfordern häufig Unterstützung, sodass Sie beim Entwerfen Ihres Teils die Ausrichtung und die Platzierung der Stützstruktur berücksichtigen müssen. Möglicherweise müssen Sie Ihre Teile auch durch Schleifen, Polieren, Glätten mit Acetondampf oder Epoxidbeschichtung nachbearbeiten oder ein teureres lösliches Stützmaterial wählen.

Multi Jet Fusion vs. Fused Deposition Modeling

Beim Vergleich von FDM und MJF hat jeder Prozess Vor- und Nachteile, und es gibt bestimmte Situationen, in denen es sinnvoll ist, einen über dem anderen zu verwenden. Sie müssen Folgendes berücksichtigen:

• Ihre Teilequalität: Wenn Sie einen einfachen Prototyp erstellen, sollten Sie FDM verwenden. Wenn Sie jedoch ein Endanwendungsteil mit einer glatten, hochwertigen und konsistenten Oberfläche benötigen, entscheiden Sie sich für MJF und vermeiden Sie zusätzliche Nachbearbeitung.

• Die gewünschte Festigkeit, Haltbarkeit und andere Eigenschaften Ihres Teils: Während MJF-Drucke nahezu isotrop sind, sind FDM-Drucke aufgrund der Hitze und Dehnung durch den Extrusionsprozess in der Z-Dimension schwächer. Darüber hinaus sind MJF-Teile oft steifer, dichter und langlebiger als FDM-Teile. Wenn Sie also ein langlebiges Funktionsteil benötigen, sollten Sie die Verwendung von MJF in Betracht ziehen. Wenn Sie einen konzeptionellen Prototyp benötigen, verwenden Sie FDM, um die Kosten zu senken.

• Die Komplexität Ihres Designs: MJF benötigt keine Stützstrukturen und verwendet kleinere Schichten, sodass Sie mehr Designflexibilität haben und komplexere Strukturen drucken können.

• Material Ihres Teils: MJF ist nur mit wenigen Materialien kompatibel, daher sollten Sie sich für FDM entscheiden, wenn Sie eine größere Auswahl an Material- und Farboptionen wünschen.

• Ihre Produktionsanforderungen: Wenn Sie mehrere Funktionsteile produzieren müssen oder eine kurze Durchlaufzeit haben, sollten Sie MJF in Betracht ziehen. MJF-Maschinen können etwa 300 cm3 pro Stunde drucken, verglichen mit der durchschnittlichen Produktionsgeschwindigkeit von FDM von 10 cm3 pro Stunde. Außerdem können Sie Ihr Druckvolumen effektiver nutzen, um die Produktion zu skalieren.

• Ihre Auswirkungen auf die Umwelt: Da ein FDM-Druck 20 % seines Materials in seinen Stützstrukturen verwenden kann, hat FDM die größte Verschwendung aller 3D-Drucktechnologien. MJF hat eine relativ geringe Umweltbelastung, da etwa 85 % des MJF-Pulvers recycelt werden können.

3D-Druck mit Fast Radius

MJF und FDM bieten beide relativ kurze Durchlaufzeiten und Qualitätsteile. Bei der Entscheidung zwischen den beiden müssen Sie Produktionsanforderungen, Umweltziele und die gewünschte Teilequalität, -komplexität, -material und -eigenschaften berücksichtigen.

Wenn Sie sich nicht sicher sind, ob Sie MJF oder FDM verwenden sollten, können die Experten von Fast Radius Ihnen bei der Auswahl der Technologie helfen, die am besten zu Ihrem Projekt passt. Wir können auch Ihr Design optimieren und Ihre Teile mit industrietauglichen Druckern und Materialien produzieren. Kontaktieren Sie uns noch heute, um loszulegen.