MJF vs. FDM: Uitgebreide vergelijking voor 3D-printprofessionals

De additieve productie-industrie is ouder dan veel mensen denken. In feite zijn ongeveer de afgelopen 40 jaar bespoten met significante vooruitgang in 3D-printen. Ingenieurs begonnen stereolithografie (SLA) technologie te gebruiken voor het vervaardigen van prototypes in de jaren 80 en het gebruik van fused deposition modeling (FDM) volgde snel in de vroege jaren 90. Spoel vooruit naar 2016, Multi Jet Fusion (MJF) hit de markt en transformeerde de additieve productie-industrie nog eens.

FDM is een van de oudste 3D-printtechnologieën, en MJF is onder de jongste, maar beide kunnen snel nauwkeurige onderdelen produceren. Welke is het beste voor uw volgende project? Hier is wat u moet overwegen voordat u een definitieve beslissing neemt.

Wat is MJF 3D-printen?

HP's expertise in inkjet printtechnologie en precisiemechanica informeerde de inval van het bedrijf in de 3D-printsector in 2016. MJF technologie bouwt onderdelen op laag voor laag in een bed van poedermateriaal om sterke en nauwkeurige componenten met fijn detail, consistente mechanische eigenschappen, en kwalitatieve oppervlakteafwerkingen te creëren.

In staat om 100% gevulde, functionele, en gedetailleerde onderdelen te produceren die geen ondersteuningsstructuren vereisen, is MJF geschikt voor het creëren van robuuste prototypes of lage-volume productieruns. Populaire toepassingen omvatten boorplaten, vastzettoestellen, elektronische behuizingen, en mechanische assemblages.

Hoe werkt Multi Jet Fusion?

Aan het begin van het Multi Jet Fusion 3D-printproces zal uw ingenieur de bewegelijke bouweenheid in de printer plaatsen, en de printer zal een laag poedermateriaal depositieren, zoals polyamide 11 (PA 11), polyamide 12 (PA 12), of TPA. Vervolgens zal de print- en fuseerwagen over het bouwgebied bewegen, en de inkjet zuigers zullen fuseermiddelen aanbrengen. Eenmaal de laag compleet is, zal de bouweenheid intrekken, de machine zal een andere laag poeder depositieren, en het proces zal herhalen. Eenmaal de print compleet is, zal de operator de bouwbox verwijderen, het onderdeel afkoelen en scheiden van los poeder, en een korrel-, lucht-, of waterblaster gebruiken om eventueel overgebleven poeder te verwijderen.

Wat zijn de voor- en nadelen van MJF 3D-printen?

MJF is tot 10 keer sneller dan andere 3D-printtechnologieën, wat het goed geschikt maakt voor snelle prototyping en middellgrote batches van eindgebruiksonderdelen. Ondersteuningsstructuren zijn niet vereist, wat betekent dat u op materialen kunt besparen en productietijd kunt verminderen. Plus, aangezien MJF-printers ultra-dunne lagen kunnen printen, kunt u dichte onderdelen produceren met lage porositeit, hoge resolutie, goede mechanische eigenschappen, en consistente sterkte in alle richtingen.

Echter, de technologie is duurder dan sommige andere additieve productietechnologieën, en het is alleen compatibel met een paar materialen.

Wat is FDM 3D-printen?

FDM is kosteneffectief en biedt een reeks printermaten. Het is ideaal voor printen tijdens de initiële conceptontwikkeling en mid-fidelity prototyping fasen om een algemeen idee te krijgen van hoe uw eindonderdeel eruit zal zien, voelen, en passen met andere componenten. FDM kan ook voor eindgebruiksproducten gebruikt worden.

Hoe werkt FDM-printen?

Het creëren van een onderdeel met FDM vereist een printer, een digitaal model, en een spoel filament. Acrylonitriel butadieen styreen (ABS), acrylonitriel styreen acrylaat (ASA), polycarbonaat (PC), en nylon (PA) zijn onder de meest populaire filamentmaterialen.

Na het slicen van uw digitale 3D-model, zal uw printer het plastic filament smelten en extruderen vanuit een zuiger terwijl het langs de X, Y, en Z-assen beweegt. Het bouwplatform zal naar beneden bewegen (of de extrusiehoofd zal omhoog bewegen) na elke laag, en het proces zal opnieuw beginnen. Meeste lagen zijn 0,1 mm tot 0,5 mm hoog, maar u moet misschien kleinere laagmaten gebruiken als u gladde oppervlakken, een gebogen print, of een hoog detailniveau nodig hebt.

Wat zijn de voor- en nadelen van FDM 3D-printen?

FDM heeft veel te bieden, van snelle doorlooptijden tot compatibiliteit met een breed scala aan materialen en kleuren. Bij het gebruik van een FDM-printer, kunt u ABS, nylon, en meer gebruiken om sterke en functionele prototypes of eindgebruiksonderdelen te creëren. Industriële FDM-machines hebben bouwmaten zo groot als 1.000 mm x 1.000 mm x 1.000 mm, en u kunt net zo gemakkelijk een custom onderdeel printen als u een massaproductieonderdeel zou printen.

FDM heeft ook een paar nadelen. Voor een ding, biedt het niet dezelfde kwaliteit, betrouwbaarheid, of dimensionale nauwkeurigheid die andere 3D-printtechnologieën doen. Zuigers kunnen verstopt raken, of printbedden kunnen gemiskalibreerd raken, wat gefaalde prints veroorzaakt. Net als met MJF, als uw onderdeel met verschillende snelheden afkoelt, kunt u vervorming merken. U kunt ook zichtbare laaglijnen en lagere resoluties zien.

Daarnaast zijn FDM-onderdelen anisotroop en vereisen vaak ondersteuning, dus zult u oriëntering en ondersteuningsstructuurplaatsing moeten overwegen tijdens het ontwerpen van uw onderdeel. U moet uw onderdelen misschien ook nabewerken via schuren, polijsten, aceton damp gladstrijken, of epoxy coating of een duurzamer oplosbare ondersteuningsmateriaal kiezen.

Multi Jet Fusion vs. Fused Deposition Modeling

Bij het vergelijken van FDM vs. MJF, heeft elk proces voor- en nadelen, en zijn er bepaalde situaties waar het zinvol is om de een boven de ander te gebruiken. U moet overwegen:

• Uw onderdeelkwaliteit: Als u een eenvoudige prototype creëert, moet u FDM gebruiken. Echter, als u een eindgebruiksonderdeel met een gladde, hoogwaardige, consistente afwerking nodig hebt, kies dan voor MJF en vermijd additionele nabewerking.

• De gewenste sterkte, duurzaamheid, en andere eigenschappen van uw onderdeel: Terwijl MJF-prints bijna isotrop zijn, zijn FDM-prints zwakker in de Z-dimensie door de hitte en rek van het extrusieproces. Bovendien zijn MJF-onderdelen vaak stijver, dichter, en duurzamer dan FDM-onderdelen, dus als u een langdurig functioneel onderdeel nodig hebt, overweeg dan MJF te gebruiken. Als u een conceptuele prototype nodig hebt, gebruik FDM om kosten te verlagen.

• De complexiteit van uw ontwerp: MJF vereist geen ondersteuningsstructuren en gebruikt kleinere lagen, dus u hebt meer ontvrijheid en het vermogen om complexere structuren te printen.

• Het materiaal van uw onderdeel: MJF is alleen compatibel met een paar materialen, dus u moet voor FDM kiezen als u een bredere selectie aan materiaal- en kleuropties wilt.

• Uw productievereisten: Als u verschillende functionele onderdelen moet produceren of een strakke doorlooptijd heeft, moet u MJF overwegen. MJF-machines kunnen ongeveer 300 cm3 per uur printen, vergeleken met FDM's gemiddelde productiesnelheid van 10 cm3 per uur. Plus, u kunt uw printvolume effectiever gebruiken om productie te schalen.

• Uw milieueffect: Aangezien een FDM-print 20% van zijn materiaal in zijn ondersteuningsstructuren kan gebruiken, heeft FDM het grootste afval van alle 3D-printtechnologieën. MJF heeft een relatief laag milieueffect omdat ongeveer 85% van MJF-poeder gerecycled kan worden.

3D-printen met Fast Radius

MJF en FDM bieden beide relatief korte doorlooptijden en kwalitatieve onderdelen. Bij het beslissen tussen de twee, moet u productievereisten, milieudoelstellingen, en de gewenste onderdeelkwaliteit, complexiteit, materiaal, en eigenschappen overwegen.

Als u onzeker bent of u MJF of FDM moet gebruiken, kunnen Fast Radius's experts u helpen de technologie te kiezen die het beste past bij uw project. We kunnen uw ontwerp ook optimaliseren en uw onderdelen produceren met industriële printers en materialen. Neem vandaag nog contact met ons op om te beginnen.