FDM versus MJF:duidelijke vergelijking van 3D-printen:methoden, voordelen en beperkingen

FDM, wat staat voor Fused Deposition Modeling, en MJF, een afkorting voor Multi-Jet Fusion, zijn beide vormen van 3D-printen, maar ze verschillen op een paar manieren. In dit artikel leren we er wat meer over, vergelijken we hun voor- en nadelen en beantwoorden we enkele veelgestelde vragen.

FDM-definitie en vergelijking met MJF

Fused Deposition Modeling, oorspronkelijk ontwikkeld en in 1988 commercieel beschikbaar gemaakt door Scott Crump, is tegenwoordig een van de meest populaire methoden voor 3D-printen. Het werkt door een dun thermoplastisch filament door een verwarmd mondstuk te pompen en dit laag voor laag aan te brengen om het onderdeel te maken. Het is relatief goedkoop vergeleken met MJF-printen – dat populairder is in industriële omgevingen – en is meestal gemakkelijker te verkrijgen. 

Het mooie van FDM-printers is dat ze compatibel zijn met filamenten van verschillende bedrijven, maar MJF-printers zijn beperkt tot materialen van HP. FDM heeft ook een aantal nadelen, vooral in vergelijking met MJF, die we later zullen bespreken. Om te beginnen produceert het onderdelen met een oppervlakteafwerking van lage kwaliteit. Een ander nadeel is dat FDM-geprinte onderdelen de neiging hebben anisotroop te zijn, wat betekent dat ze niet zo sterk zijn in de z-richting vanwege de slechte hechting tussen de lagen. We hebben een artikel over FDM 3D-printen dat we u aanraden te lezen voor meer informatie. Dit is een afbeelding van een onderdeel gemaakt met FDM-printen:

Wat zijn de voordelen van FDM vergeleken met MJF?

Hieronder vindt u enkele belangrijke voordelen van FDM versus MJF:

• FDM-printers zijn aanzienlijk goedkoper dan MJF-printers
• FDM-printers kunnen gebruik maken van materialen van meerdere verschillende leveranciers. MJF-materialen kunnen daarentegen alleen bij HP (Hewlett Packard) worden gekocht.

Wat zijn de nadelen van FDM vergeleken met MJF?

Hieronder vindt u enkele belangrijke nadelen van FDM versus MJF:

• FDM-printers produceren onderdelen met een slechte oppervlakteafwerking 
• FDM-geprinte onderdelen hebben anisotrope materiaaleigenschappen in de z-richting. Dit komt door een slechte hechting tussen de lagen.

MJF-definitie en vergelijking met FDM

Multi-jet fusion is een ander type 3D-printen dat in 2016 door het bedrijf HP is ontwikkeld. Het verschilt nogal van FDM omdat er verschillende stappen nodig zijn voordat een onderdeel voltooid is. De eerste daarvan is het toevoegen van een dunne laag poeder aan het printbed en het verwarmen ervan tot net onder de sintertemperatuur. Het volgende deel is het toevoegen van een smeltmiddel aan het poeder in de vorm van de dwarsdoorsnede van het onderdeel. Vervolgens wordt een detailleringsmiddel aan de buitenranden toegevoegd om ze scherper en helderder te maken. 

Wanneer dat is gebeurd, wordt er een warmtebron over het plastic geleid, die de deeltjes aan elkaar sintert, waar het smeltmiddel zich ook bevindt. Het is vrij duidelijk dat MJF geavanceerder is dan methoden als FDM, en daarom wordt het veel gebruikt in hoge producties. MJF heeft nog een aantal voordelen vergeleken met FDM, waaronder dat de onderdelen zeer nauwkeurig en sneller uitkomen, en dat komt deels omdat je meer dan één onderdeel tegelijk kunt afdrukken. Bovendien zijn MJF-onderdelen, in tegenstelling tot FDM, isotroop, waardoor ze uniform zijn als het gaat om hun mechanische eigenschappen, ongeacht de richting. 

Aan de andere kant van de medaille behoren MJF-printers echter tot de duurste typen 3D-printers die momenteel verkrijgbaar zijn – veel duurder dan de meest geavanceerde FDM-printers. Ze hebben ook een zeer beperkt aantal kleuropties en kunnen alleen zwart worden geverfd, terwijl FDM-printers in veel verschillende kleuren kunnen afdrukken. U kunt ons artikel over MJF lezen voor meer informatie. De volgende afbeelding toont een onderdeel dat is afgedrukt met een MJF-printer:

FDM versus MJF:technologievergelijking

FDM- en MJF-technologieën zijn heel verschillend. De eerste FDM-machine werd in de jaren tachtig ontwikkeld en de fundamentele technologie is niet veranderd. MJF-printers zijn in 2016 ontwikkeld en maken gebruik van enkele geavanceerde technieken. FDM-printers extruderen eenvoudigweg een gesmolten thermoplastisch materiaal op de bouwplaat. Terwijl MJF gebruik maakt van een meerstapsproces dat begint met het aanbrengen van een dun laagje plasticpoeder. Vervolgens wordt een detail- en fuseermiddel aangebracht. Ten slotte smelt een warmtebron het materiaal samen. 

FDM versus MJF:materiaalvergelijking

FDM-printers kunnen gebruik maken van een breed scala aan stijve en flexibele, meerkleurige thermoplastische materialen. Een MJF-printer kan daarentegen slechts gebruik maken van een handvol materialen zoals nylon, polypropyleen en TPU (thermoplastisch polyurethaan). Opgemerkt moet worden dat MJF sterkere onderdelen kan produceren dan FDM-printers.  

FDM versus MJF:vergelijking van producttoepassingen

FDM-geprinte onderdelen kunnen met succes worden gebruikt voor een breed scala aan toepassingen. Voorbeelden hiervan zijn:functionele en visuele prototypes, maar ook beperkte productieruns op mechanische componenten. MJF-onderdelen zijn sterker en taaier dan FDM-equivalenten. Deze artikelen kunnen worden gebruikt voor functionele onderdelen in kleine volumes als alternatief voor spuitgieten, wat vaak te duur is om lage productievolumes te rechtvaardigen. 

FDM versus MJF:vergelijking van afdrukvolumes

FDM-printers kunnen veel grotere bouwvolumes hebben dan MJF-printers. Wel moet worden opgemerkt dat MJF-printers efficiënter gebruik maken van het beschikbare printvolume. Dit kan door onderdelen binnen het gehele volume efficiënt te stapelen. 

FDM versus MJF:vergelijking van oppervlakteafwerking

FDM-onderdelen hebben een slechte oppervlakteafwerking en vereisen nabewerking om dit te verbeteren. MJF-onderdelen hebben een enigszins ruwe, matte oppervlakteafwerking die eruitziet als een zandgegoten onderdeel. MJF-onderdelen kunnen worden geverfd met een zwarte kleurstof om een ​​uniforme afwerking te krijgen, omdat de onderdelen met een ongelijkmatige grijze kleur uit de printer komen. 

FDM versus MJF:kostenvergelijking

MJF-printers zijn een industriële productieoplossing en zijn als zodanig vele malen duurder dan zelfs de meest capabele FDM-printer. Een FDM-printer uit het topsegment kan ongeveer $6.950 kosten, terwijl MJF-printers beginnen bij $270.000.

Wat zijn de wederzijdse alternatieven voor FDM en MJF?

Ondanks de voordelen van FDM en MJF zijn er alternatieve technologieën die vergelijkbare resultaten kunnen bereiken:

• Polyjet: Polyjet-printen werkt door fotopolymeerdruppels op een bouwplaat te spuiten. Vervolgens passeert UV-licht over deze druppels om de laag te laten stollen. De volgende laag wordt vervolgens bovenop de vorige aangebracht totdat het onderdeel voltooid is. Polyjet-printers hebben een extreem hoge resolutie. Ze kunnen onderdelen printen van veel verschillende materialen, met verschillende eigenschappen en kleuren in hetzelfde onderdeel. MJF-printers gebruiken vloeibare fotopolymeren in plaats van poederachtige bronmaterialen. Een inkjetkop zet deze fotopolymeerdruppeltjes af op dezelfde manier als de MJF-printer zijn fuseer- en detailleringsmiddelen afzet.  

Wat zijn de overeenkomsten tussen FDM en MJF?

Hieronder vindt u enkele overeenkomsten tussen FDM en MJF

• Zowel MJF als FDM kunnen uitsluitend kunststof onderdelen produceren. Gespecialiseerde FDM-filamenten bevatten echter een metaalpoeder in een polymeermatrix dat in een oven moet worden nabewerkt om een echt metalen onderdeel te verkrijgen.
• Zowel MJF als FDM gebruiken warmte om plastic aan elkaar te hechten om de uiteindelijke onderdelen te produceren

Wat zijn de andere vergelijkingen voor FDM naast MJF?

Hieronder vindt u de vergelijkingen voor FDM naast MJF

• FDM versus SLS: Bij selectief lasersinteren worden ook onderdelen uit thermoplastische kunststoffen vervaardigd met behulp van warmte. SLS print vrijwel uitsluitend in polyamiden, terwijl FDM een veel breder scala aan materiaalopties heeft. SLS smelt het plastic ook met een laser in plaats van een verwarmd mondstuk. SLS-printers kunnen onderdelen van veel hogere kwaliteit produceren in vergelijking met FDM-printers. Raadpleeg onze volledige gids over SLS versus FDM voor meer informatie.

Wat zijn de andere vergelijkingen voor MJF naast FDM?

Hieronder vindt u de vergelijkingen voor MJF naast FDM

• MJF versus SLA: Stereolithografie is een drukproces waarbij ook een UV-lichtbron wordt gebruikt om een fotopolymeer te polymeriseren. SLA kan onderdelen produceren met oppervlakken van hogere kwaliteit in vergelijking met onderdelen gemaakt met MJF.

Veelgestelde vragen over FDM versus MJF

Wat is het verschil in gebruikte materialen?

FDM-printers kunnen met een hele reeks materialen werken, waaronder zowel stijve als flexibele thermoplasten in verschillende kleuren. MJF-printers zijn daarentegen beperkt tot materialen als nylon, polypropyleen en thermoplastisch polyurethaan, maar ze kunnen sterkere afdrukken maken dan FDM-printers.

Wat is het verschil in de manier waarop de producten worden gebruikt?

Onderdelen gemaakt met een FDM-printer kunnen behoorlijk veelzijdig zijn, zodat ze kunnen worden gebruikt voor zaken als functionele en visuele prototypes en mechanische componenten in beperkte productieruns. MJF-onderdelen zijn meestal sterker en taaier, dus ze zijn ideaal voor functionele onderdelen met een laag volume als alternatief voor spuitgieten, wat veel duurder is voor kleine productievolumes.

Hoeveel duurder is MJF?

Nou, je kunt een eersteklas FDM-printer kopen voor ongeveer $ 7.000, maar MJF-printers beginnen meestal bij $ 270.000. Het antwoord ligt pijnlijk voor de hand. Als u echter FDM- of MJF-onderdelen moet afdrukken, kunt u vandaag nog onze online offerte-engine gebruiken en deze rechtstreeks bij Xometry verkrijgen!

Kat de Naoum

Kat de Naoum is een schrijver, auteur, redacteur en contentspecialist uit Groot-Brittannië met meer dan 20 jaar schrijfervaring. Kat heeft ervaring met schrijven voor verschillende productie- en technische organisaties en houdt van de wereld van engineering. Naast schrijven was Kat bijna tien jaar juridisch medewerker, waarvan zeven jaar in de scheepsfinanciering. Ze heeft voor veel publicaties geschreven, zowel print als online. Kat heeft een BA in Engelse literatuur en filosofie, en een MA in creatief schrijven aan de Kingston University.

Lees meer artikelen van Kat de Naoum