科技巨头惠普已经开发并推出了多喷射聚变(MJF),这是一种工业级3D打印技术,可以快速准确地为各种应用生产功能性原型和最终使用部件。Protolabs.由于其在工业3D打印方面的经验,该公司成为了这种增材制造过程的几个测试站点之一,并在最近将HP Jet Fusion 3D 4200打印机添加到其制造工具套件中。以下是在设计MJF时需要记住的几个考虑事项。
SLS相似之处
如果你熟悉选择性激光烧结(SLS)设计原则,您已经接近成为MJF大师。这两种技术都是粉末床3D打印技术,使用一个加热的腔体,整个腔体可以用来制造零件,不需要像其他3D打印工艺那样需要支撑。SLS使用激光熔合单个粉末层,而MJF(图1)使用红外加热元件以及专有的熔合和细化剂。
无论实际的制造工艺如何,MJF都能产生优良的性能和更一致的各向同性材料性能,适用于支架和夹具、机械组件、组件外壳等复杂、小批量的部件,以及耐用但精确的夹具和夹具。
MJF有何不同
- 分辨率:MJF打印层0.003英寸。(80微米)厚,最小特征尺寸为0.020英寸。(0.5毫米)。这比0.030英寸的还要细。(0.75mm)由SLS生产,但mjf生产的零件细节在这个尺寸范围有更多的变化,预期公差为+/-0.004 (0.10 mm)超过第一英寸,而SLS为+/-0.001 (0.025mm)。请注意,这些公差会根据零件的尺寸和几何形状而变化,因此要特别注意需要紧密间隙的设计,如壳体或总成中的多个配合部件。
- 部件尺寸:11.1英寸。14.9。14.9。(284mm × 380mm × 380mm), MJF的最大结构外壳比19英寸稍小。19日在。由17个。大小可与许多SLS机器。这意味着任何mjf生成的部件的最大尺寸不能超过13.5英寸。10.4。13.7。 (343mm by 264mm by 348mm), although this is plenty big for many 3D-printed parts.
- 材料:由于MJF目前只打印未填充的Nylon 12 (PA12),所以SLS在可用材料和颜色上(目前)有轻微的边缘。然而,尼龙12提供了广泛的机械或热性能,这通常需要功能部件和最终使用应用。如果化妆品很重要,我们建议将MJF部件的天然盐和胡椒灰色染成黑色(这是Protolabs内部做的),还建议用MJF或SLS制作的部件进行轻珠爆破。
更强的部件,更快的过程
考虑MJF擅长的领域也很重要。对于初学者来说,MJF建造了强大的部件,在上端抗拉强度(最大负载:XY和Z 48 MPa/ 6960 psi与ASTM D638方法)与SLS的可能。更重要的是,MJF在零件几何形状的每个方向上都能产生更一致的机械性能——远远超过其他粉末打印机——这一因素在多面、复杂的设计中尤其可取,在整个零件的各个地方都需要强度和可靠性。因此,尽管MJF在小部件特性上略低于SLS,但这些特性将更加健壮。
MJF也比其他竞争过程快得多。与跟踪构建层中的每个细节不同,MJF在每次通过时都以一致的速度扫描整个表面,而不管该层中有多少个部件(类似于激光打印机打印文档中的每一页)。这取决于3D打印的是什么,它提供的建造速度是竞争技术的几倍,即使是更大的数量。要理解这可能对您的项目有什么影响,请简单地上传CAD文件并将所报的交货时间和价格与protoolabs的其他3D打印或机械加工服务进行比较。
需要考虑的设计元素
的许多设计原则适用于SLS,甚至注塑零件也与MJF相关:
- 薄壁或大的平面应该用肋板或扣板加固,尽可能用凸起的凸台包围孔洞。
- 提高文本和化妆品部件特征小于0.020英寸(0.5mm)可能无法生存次要后处理。检查您的零件报价的可制造性分析的设计有关详细信息。
- 壁厚从0.1到0.5英寸。(2.5至12.7毫米)是理想的。如果超出或低于此值,零件公差可能会受到影响。
- MJF做了一个伟大的工作与组装,活铰链,snap fits,销铰链。
- 与任何3D打印过程一样,MJF在倾斜角度产生一些阶梯。化妆品表面应在零件上清楚地识别或以数字方式在产品制造信息(PMI)中,因此制造商可以试图相应地在构建室中定位部分。
- 原实验室(或任何装备精良的制造操作)可以在MJF部件上安装热螺纹镶件和金属衬套。除了可将零件染黑外,还可提供底漆的应用。
听起来是不是很熟悉?正如本设计技巧开始时所提到的,MJF在许多方面与其他增材制造技术相似,提供可预测的部件质量,并拥有易于理解的设计规则。不同之处在于,它能够制造具有各向同性力学性能的精确零件,而且在很多情况下比其他3D打印方法更快。总之,这些属性有可能使MJF成为一个加法游戏规则的改变者。
虽然MJF目前仅限于PA12尼龙(图2),但Protolabs和HP仍在定期研究其他材料,包括阻燃和玻璃填充尼龙、弹性体和单一建筑中的多种颜色。这可能是考虑MJF在您当前和未来的部件开发项目中可以扮演什么角色的好时机。
一目了然:MJF vs. SLS
图1所示。MJF使用红外加热元件和专有的熔断和细化剂。
图2.多喷射融合部件是在天然灰色尼龙12材料中印有3D,但是,零件可以很容易地染色喷射黑色(如图所示),以改善化妆品外观。
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