במדריך זה, BE-CU.com תלמד איתך על כל חומר MJF, כולל המאפיינים והיתרונות של כל חומר, כדי שתוכל לבחור את החומר הטוב ביותר עבור החלקים המודפסים בתלת מימד שלך.
סקירה ומאפיינים של חומרי MJF
בתחילה, Multi Jet Fusion תואם רק לאבקת ניילון PA 12. למרות שזו עדיין הבחירה הנפוצה ביותר כיום, שנים של התפתחות טכנולוגית מהירה גרמו למגוון חומרי ההדפסה הזמינים להתרחב.
למרות ש-multi-jet fusion הוא סוג של היתוך של מיטת אבקה, זה לא אומר שכל החומרים התואמים למיטת אבקה מתאימים ל-MJF. למעשה, רשימת החומרים של MJF קצרה בהרבה מטכנולוגיות היתוך של מיטת אבקה אחרות כגון סינטר לייזר סלקטיבי (SLS). אבל יצרני החומרים מגיבים לפופולריות הגוברת של MJF. HP עבדה עם מומחי הפולימרים BASF, Evonik ו-Lubrizol כדי לפתח חומרים תואמי MJF.
מהי שימוש חוזר גבוה?
חלק מחומרי MJF נקראים אבקות רב פעמיות, המתייחסות לשימוש באותה אבקה שוב ושוב. אבקה שאינה בשימוש מהדפס נאספת ומשמשת שוב. עם זאת, לשימוש חוזר, זה בדרך כלל מעורבב עם אבקה טרייה. המונח "שימוש חוזר גבוה" מתייחס ליחס בין אבקה משומשת לאבקה טרייה. במקרה של HP, האבקה ה"ניתנת לשימוש חוזר" שלה דורשת רק 20% עד 35% אבקה טרייה לעומת אבקה לשימוש חוזר.
מה זה MJF?
בעיקרון, הטכנולוגיה כרוכה בשימוש בדבק נוזלי לחיבור של חומרים פולימריים אבקתיים שכבה אחר שכבה. הטכנולוגיה מקבלת את שמה ממספר ראשי הזרקת הדיו המבצעים את תהליך הפקת פולימר נוזלי (או דבק).
בתהליך הדפסת היתוך רב-סילון, המדפסת מניחה שכבה של אבקת חומר על מצע ההדפסה. ראש הזרקת דיו עובר על האבקה ומפקיד עליה סוכני שטף ופירוט על בסיס מודל דיגיטלי של החלק הרצוי. יחידת החימום האינפרא אדום נעה גם היא על ההדפסה. בכל מקום שמתווסף שטף, השכבות הבסיסיות "יימסו" יחד, בעוד שהאזורים החשופים לחומר המפרט לא יימסו לחלוטין אלא ישמשו כשכבה להבטחת איכות פני השטח. אזורים שבהם לא נעשה שימוש בשטף נשארים אבקה. האבקה הלא מומסת תומכת בחומר המותך, מה שלעתים קרובות מבטל את הצורך בתומכים. להשלמת תהליך ההדפסה, כל מצע האבקה – והחלקים המודפסים בתוכה – מועברים לתחנת עיבוד נפרדת. כאן שואבים את רוב האבקה הרופפת והלא מומסת, כך שניתן לעשות בה שימוש חוזר ללא פסולת עודפת.
MJF מהיר, מפורט ואמין, כך שכמעט לכל שירות הדפסת תלת מימד יש לפחות מכונת MJF אחת. אין לבלבל את Multi Jet Fusion של HP עם תהליך ההדפסה Metal Jet המשמש במדפסות המתכת שלה, הדומות מאוד אך משתמשות באבקת מתכת במקום פלסטיק. המיקוד שלנו כאן הוא טכנולוגיית Multi Jet Fusion, המשתמשת בפלסטיק בלבד.
1.חומרים להדפסה תלת מימדית של MJF
ניילון PA 12 שהושק על ידי Evonik
ניילון PA 12 של HP מגיע בשני צבעים, שחור ואפור, ומתאים לייצור חלקים קשים, עמידים ועדינים. חומר זה אידיאלי עבור מארזים, רכיבים ומארזים אטומים למים ואטומים.
ניילון PA 12 מאושר לביו-תאימות – עומד בהנחיות USP Class I-VI וה-FDA של ארה"ב עבור התקני משטח עור שלם – מה שהופך אותו לאופציה עבור משקפיים ומכשירים רפואיים.
HP טוענת כי ניילון PA 12 שלה מיועד ליצירת אב טיפוס מהיר במגוון תעשיות וניתן להשתמש בו על כל דבר, החל מגיאומטריות מורכבות ועד לאומים וברגים פשוטים אך חזקים.
גודל חלקיקים: 60 מיקרומטר
חוזק מתיחה (X/Y): 54MPa
התארכות בהפסקה (X/Y): 18%
תואם עם: מדפסות 5600, 5200, 4200 ו-5000 HP MJF
2.HP 3D גבוהה לשימוש חוזר PA 12 חרוזי זכוכית
חרוזי זכוכית ניילון PA 12 (GB) של HP, כפי שהשם מרמז, הם פלסטיק ניילון, 40% מהם חרוזי זכוכית. חרוזים אלו מפחיתים את העיוות ומגבירים את הנוקשות הכללית. בעיקרון, מוצר זה מתאים לכל אותן מטרות כמו ניילון PA 12, אך בעל גיאומטריה ארוכה ושטוחה – תכונות שעלולות לגרום לעיוות אם לא מוסיפים חרוזי זכוכית.
כמו PA 12, הוא חסכוני בזכות השימוש החוזר הגבוה שלו (עד 70%) וניתן להשתמש בו גם על מתקנים וכלים, וכן ביישומים במגוון תעשיות בהן הפירוט והדיוק הם קריטיים. הוא גם עמיד למים ואטום ויש לו אותה אישור תאימות ביולוגית.
PA 12 זה הוא חומר המבוסס על דלק מאובנים, כך שהוא עשוי שלא לעמוד ביעדי הקיימות של החברה שלך, אבל חרוזי הזכוכית מופקים מזכוכית ממוחזרת.
גודל חלקיקים: 58 מיקרומטר
חוזק מתיחה (X/Y): 30MPa
התארכות בהפסקה (X/Y): 10%
תואם עם: מדפסות 5200 ו-4200 HP MJF
3.HP 3D HR PA 12 S מופעל על ידי Arkema
ההבדל בין PA 12 ניילון של Arkema ל-PA 12 של Evonik הוא האות S, המייצגת חלק. חלקי MJF, כמו כל החלקים הממוזגים במיטת הלייזר, אינם חלקים לחלוטין כשהם יוצאים מהמדפסת, למעשה הם מחוספסים למדי, אך חומר זה מפחית מאוד את הצורך בשימוש לאחר עיבוד כגון החלקת קיטור וכו' להחלקה להוציא רכיבי MJF.
HP אומרת שבגלל צורת החלקיקים הייחודית וחלוקת גודל החלקיקים המצומצמת יותר, PA 12 זה יכול להפיק עד 70% חלקים חלקים יותר ישירות מהמדפסת מאשר Evonik PA12, מה שהופך אותו לאידיאלי עבור יישומים הדורשים משטחים חלקים מאוד.
החלקות הזו היא אידיאלית עבור יישומים כגון דגמי סד דנטליים, כמו גם כל חלק צרכני לשימוש קצה שצריך לחקות חלקים יצוקים בהזרקה. PA 12 זה הוא חומר מבוסס דלק מאובנים ולכן עשוי שלא לעמוד ביעדי הקיימות של החברה שלך.
תואם עם: מדפסת 5200 HP MJF
4. PA 12 ניילון W (לבן)
החומר האחרון של MJF הוא מה שלקוחות רצו כבר הרבה זמן: ניילון לבן. הניילונים האחרים של HP מגיעים באפור או שחור, מה שהופך צביעה אישית לכמעט בלתי אפשרית. עבור לקוחות הזקוקים לצבעים בהירים עבור החלקים שלהם, הם בוחרים סינטר לייזר סלקטיבי. HP פותרת בעיה זו עם PA 12 Nylon W, הפותח מגוון של יישומים חדשים כגון תותבות, מכשירים רפואיים, קישוט תאורה, אופנה ומכשירים לבישים ומכשירי חשמל לבית.
אם אתה משתמש בשירות הדפסת תלת מימד כדי להדפיס ולצבוע בהתאמה אישית את החלקים שלך, שים לב שהחומר הלבן החדש עדיין אינו זמין באופן נרחב. מצאנו את All3DP, Endeavour 3D, Prototal ו-Weerg ב-Craftcloud.
גודל חלקיקים: 57 מיקרומטר
חוזק מתיחה (X/Y): 49MPa
התארכות בהפסקה (X/Y): 17%
תואם עם: מדפסת 5400 HP MJF
5. HP 3D High Reusability PA 11
חומר HP MJF PA 11 מבוסס 100% על חומרי גלם מתחדשים וכולל קשיחות גבוהה, עמידות בפני פגיעות ויכולת צורה. הוא שומר על הביצועים המצוינים שלו בטווח טמפרטורות רחב (>40°C–130°C>).
בנוסף, חומר זה אינו מתנפץ בעת לחץ, אלא נקרע, ולכן הוא חשוב במיוחד בתעשיית הרכב ומשתמשים בו לעיתים קרובות בפנים הרכב. PA 11 זה תואם ביולוגי.
HP משפרת עוד יותר את הקיימות שלה באמצעות ביו-מתאן לייצור הפולימר, ומפחיתה את טביעת הרגל הפחמנית של החומר ב-46%. האבקה ניתנת לשימוש חוזר ב-70%.
גודל חלקיקים: 54 מיקרומטר
חוזק מתיחה (X/Y): 52MPa
התארכות בהפסקה (X/Y): 50%
תואם עם: מדפסות 5600, 5200, 4200 ו-5000 HP MJF
6. HP 3D High Reusability PP (פוליפרופילן) מופעל על ידי BASF
ישנן סיבות רבות שבגללן תרצה להדפיס עם פוליפרופילן במקום ניילון: עמידות כימית מעולה וספיגת לחות נמוכה, אידיאלית למערכות ומיכלים של צינורות או נוזלים.
עבור חומרי MJF, אותן סיבות חלות. אבקת ה-PP של HP תואמת ביולוגית – תואמת להנחיות ISO 10993 וה-FDA של ארה"ב עבור התקני משטח עור מלאים – ו-HP טוענת שהיא עומדת בתקני בטיחות רכב מחמירים, כולל התקן הפדרלי לבטיחות רכבים (FMVSS).
לחומר זה יכולות ריתוך טובות עם חלקי PP אחרים המיוצרים בשיטות קונבנציונליות כגון הזרקה, כך שניתן לשלב חלקי חילוף מדגם MJF PP לתוך מכלולי PP המיוצרים באופן קונבנציונלי.
לא רק אפשרות האבקה הזו היא אפשרות העלות הנמוכה ביותר של HP, היא גם ניתנת לשימוש חוזר של עד 90%.
גודל חלקיקים: 62 מיקרומטר
חוזק מתיחה (X/Y): 30MPa
התארכות בהפסקה (X/Y): 20%
תואם עם: מדפסת 5200 HP MJF
7. HP 3D High Usability TPA מופעל על ידי Evonik
MJF מתמחה בעיבוד ניילון, ולכן הגיוני שאחת מאפשרויות החומר הגמישות הקיימות במכונה היא TPA (סוג של ניילון).
TPA גמיש יותר מפוליאמידים רבים אחרים, מה שהופך אותו למתאים ליישומים הדורשים חומר בעל עמידות טובה בפני פגיעות ויכולת להתכופף מבלי להישבר, כגון ציוד ספורט חורף, פנים רכב, רובוטיקה ותפסנים ומערכות נוזלים.
אבקת TPA של MJF ניתנת לשימוש חוזר ב-80%.
גודל חלקיקים: 77 מיקרומטר
חוזק מתיחה (X/Y):-
התארכות בהפסקה (X/Y): –
תואם עם: מדפסת 5200 HP MJF
8. ה-Estane 3D TPU של Lubrizol
HP פנתה ליצרנית החומרים Lubrizol כדי לגבש חומרי TPU עבור MJF כדי לספק לך פתרונות לחלקים הדורשים גמישות גבוהה. TPU גמיש ואלסטי יותר מ-TPA. הוא יכול להימתח בצורה משמעותית ולחזור לצורתו המקורית ללא עיוות קבוע.
הגמישות והמאפיינים דמויי הגומי של ה-TPU הופכים אותו לאידיאלי עבור יישומים הדורשים עמידות וגמישות מעולים בפני פגיעות.
בעוד ש- Lubrizol TPU חולקים מאפיינים משותפים רבים, כגון גמישות, קשיחות ועמידות כימית, ההבדלים העיקריים ביניהם הם קשיות ומאפייני ביצועים ספציפיים.
ל-Estane 3D TPU M95A יש קשיות Shore של 95A, המספקת איזון טוב בין גמישות וקשיחות. הוא מיועד ליישומים כגון מחברים גמישים הדורשים עמידות ועמידות טובה בפני שחיקה תוך שמירה על גמישות מסוימת.
ל-Estane 3D TPU M88A יש קשיות Shore של 88A, מה שאומר שהוא רך וגמיש יותר מ-M95A. יש לו גמישות גבוהה יותר והתארכות טובה יותר בשבירה, מה שהופך אותו למתאים יותר ליישומים הדורשים גמישות רבה יותר ועמידות בפני פגיעות, כגון אטמים גמישים, אטמים, רכיבי ריפוד והתקנים לבישים.
חוזק מתיחה (X/Y): 17MPa
התארכות בשבירה (X/Y): 400%
תואם עם: מדפסת 5200 (M88A), 4200 (M95A) HP MJF
9. BASF Ultrasint TPU01
חברת שירותי ההדפסה התלת מימדית הגרמנית Oechsler ו-Forward AM חברו כוחות לפתח דור חדש של אוכפי אופנועים תוך שימוש ביתרונות ההדפסה התלת מימדית של Ultrasint TPU01 (מקור: BASF)
Ultrasint TPU01 היא אבקת TPU רב-תכליתית אידיאלית לייצור חלקים הדורשים בלימת זעזועים, החזר אנרגיה או גמישות. יישומים אופייניים כוללים ציוד מגן ספורט, הנעלה, דגמים אורטופדיים, רכיבי פנים לרכב ומגוון כלים תעשייתיים כגון צינורות ומהדקים.
HP טוענת שהחומר מספק ביצועי חלקים חזקים, גמישים ועמידים עם איכות פני שטח ורמות פירוט טובות.
קשיות החוף היא בין 88-90A, ושיעור התאוששות האבקה גבוה עד 80%.
חוזק מתיחה (X/Y): 9MPa
התארכות בהפסקה (X/Y): 220%
תואם עם: מדפסת 5200 HP MJF
