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Con il rapido progresso della scienza e della tecnologia,La tecnologia di stampa 3D è penetrata in molti campie diventare una parte fondamentale della produzione moderna. Tra le molte tecnologie di stampa 3D,La tecnologia multi-jet fusion (MJF) si distingue e attira l'attenzionegrazie alla sua alta efficienza, alta precisione e alta flessibilità.

Questo articolo fornirà un'analisi approfondita del principio di funzionamento della tecnologia di fusione multi-jet e ne discuterà gli esempi applicativi e le prospettive di sviluppo futuro nella produzione.

Come funziona Multi Jet Fusion (MJF)?

Quando unLavoro di stampa 3D multi-jet fusionGli ingegneri posizionano un blocco di costruzione mobile all'interno della stampante. La stampante inizia quindi il funzionamento stendendo prima uno strato dimateriale in polvere, che può includerepoliammide 11 (PA 11), poliammide 12 (PA 12) o poliammide termoplastico (TPA). Successivamente, il gruppo di stampa e fusione si sposta nell'area di costruzione designata, dove la testina a getto d'inchiostro applica con precisione l'agente di fusione. Dopo che lo strato corrente è stato stampato, l'elemento costitutivo si sposta leggermente indietro per consentire alla stampante di continuare a stendere lo strato successivo di polvere e ripetere il processo di stampa. Al termine dell'intero lavoro di stampa, l'operatore rimuove i blocchi di costruzione, li lascia raffreddare per un periodo di tempo e quindi separa le parti stampate dalla polvere sciolta. Per rimuovere completamente la polvere rimanente sulle parti, gli operatori utilizzeranno anche strumenti come sabbiatura, pistole ad aria compressa o pistole ad acqua per la pulizia fine.

Quali sono le fasi chiave del processo di fusione multi-getto?

LePrincipio di funzionamento della tecnologia di fusione multigettosi basa sulla combinazione di un letto di polvere e di una testina di stampa a getto d'inchiostro, ottenendo la stampa 3D di oggetti controllando con precisione l'iniezione di legante liquido e la fusione della polvere. Il processo specifico è il seguente:

1. Posa a polvere:Prima di iniziare la stampa, la stampante stende un sottile strato dipolvere polimericasul piano di stampa. Queste polveri sono solitamente termoplastiche, come nylon PA12, ecc.
2. Stampa a getto d'inchiostro:Unstampa a getto d'inchiostroLa testa scorre su uno strato di polvere, spruzzando accuratamente due agenti chiave: un agente di fusione e un raffinatore, sulla base di un modello digitale dell'oggetto desiderato. L'agente di fusione viene utilizzato per combinare insieme le particelle di polvere per formare uno strato solido; mentre il raffinatore viene utilizzato per regolare il grado di fusione della polvere e migliorare la precisione di stampaggio.
3. Riscaldamento e solidificazione:Il dispositivo di riscaldamento a infrarossi scansiona l'intero letto di polvere e riscalda l'area in cui viene aggiunto l'agente di fusione per fonderlo e solidificarlo. Questo processo garantisce risultati di fusione e qualità di stampa.
4. Accumulo strato per strato:Dopo che uno strato di stampa è stato completato, la stampante stenderà un nuovo strato di polvere sopra lo strato polimerizzato e ripeterà i passaggi precedenti della stampa a getto d'inchiostro e dell'indurimento a caldo. Questo processo viene ripetuto fino a quando l'intero oggetto non vienestampato strato per strato.
5. Post-elaborazione:Al termine della stampa, sono necessarie fasi di post-elaborazione come il raffreddamento, il recupero della polvere non fusa e la sabbiatura per rimuovere la polvere residua per garantire la qualità e le prestazioni finali dell'oggetto stampato.

Qual è il processo di post-elaborazione della tecnologia di fusione multi-jet?

Post-elaborazione della tecnologia di fusione multi-gettocomprende principalmente i seguenti passaggi chiave:

• Fase di raffreddamento:Questo processo avviene all'interno dell'unità immobiliare. Vale la pena notare che, sebbene HP fornisca le unità modulo per il raffreddamento naturale, le unità di costruzione non devono attendere che la polvere e le parti siano completamente raffreddate per iniziare la nuova attività di stampa.
• Recupero della polvere non fusa:Quando l'unità di costruzione viene raffreddata a una temperatura adeguata, viene spostata in una stazione di trattamento speciale. Lì, la polvere non fusa viene aspirata attraverso un sistema sottovuoto e raccolta in un contenitore specifico per il successivo riutilizzo.
• Rimozione della polvere residua:Per rimuovere completamente la polvere residua dalla superficie delle parti, di solito si utilizza la sabbiatura, l'iniezione d'aria o l'iniezione d'acqua. Questo passaggio può essere eseguito manualmente o automaticamente da apparecchiature come un tamburo, una lavatrice a ultrasuoni o una lucidatrice vibrante.

Quali sono i vantaggi di Multi Jet Fusion?

MJF è la tecnologia di stampa 3D di HP. Deposita l'agente fondente e il raffinatore sul letto di polvere attraverso la testina di stampa a getto d'inchiostro per ottenere una stampa di alta precisione. I suoi vantaggi sono i seguenti:

Vantaggi	Descrizione
Quasi	La fusione multi-getto può essere preparata fino a 10 volte più velocemente rispetto alla sinterizzazione laser selettiva (SLS) e alla modellazione a deposizione fusa (FDM), consentendo lavori di stampa rapidi.
Alta precisione	Spruzzando flussi e agenti fini, oltre all'impiego di testine di stampa ad alta precisione e sistemi di diffusione delle polveri, è possibile ottenere un prodotto finito con una superficie liscia, un'elevata risoluzione dei dettagli e proprietà meccaniche costanti.
Il materiale è ampio	Può essere applicato a un'ampia gamma di materiali, tra cui materie plastiche come nylon, metalli e ceramiche, offrendo possibilità di progettazione e produzione per una gamma più ampia di applicazioni.
Riduci i costi	L'efficiente sistema di fusione multi-jet e il basso costo delle materie prime riducono notevolmente il costo dei prodotti stampati in 3D e migliorano la competitività del mercato.
protezione dell’ambiente	La tecnologia riduce gli sprechi e il consumo di energia, riducendo l'impatto ambientale.

Quali sono i limiti di Multi Jet Fusion?

SebbeneLa tecnologia multi-jet fusion (MJF) presenta molti vantaggi, presenta anche alcune limitazioni. Quella che segue è un'analisi dettagliata dellimiti della tecnologia MJF:

Limitazioni	Descrizione
Alto costo delle attrezzature	Poiché è fondamentalmente un monopolio di Hewlett-Packard, il costo del consumo di apparecchiature rimane elevato.
Il colore è limitato	A causa dell'influenza dei reagenti chimici nel processo di produzione, il colore delle parti stampate è generalmente grigio o nero, il che limita la scelta del colore.
Elevate perdite di produzione	C'è una certa quantità di perdita nel processo di produzione, che può influire sulla garanzia a lungo termine e sul costo di produzione del prodotto.

Quali materiali vengono utilizzati nella fusione multi-getto?

Tecnologia a fusione multigetto (MJF)è stato ampiamente utilizzato nel campo dellaStampa 3Dgrazie alla sua elevata efficienza e alta precisione. Questa tecnologia utilizza principalmente materiali in polvere termoplastica ed ecco alcuni tipi di materiali comuni:

Nylon 12 (PA12)

1. Tratti somatici:PA12 è un materiale in nylon ad alte prestazioni con elevata resistenza, buona resistenza all'abrasione, resistenza chimica e basso assorbimento di umidità. Mantiene prestazioni stabili in un ampio intervallo di temperature.
2. Applicazione:Adatto per la produzione di varie parti funzionali, come parti di automobili, maniglie di utensili, involucri di apparecchiature elettroniche, ecc., Soprattutto dove sono richieste elevata resistenza e resistenza all'usura.

Nylon 11 (PA11)

1. Tratti somatici:PA11 è più flessibile di PA12, ha una maggiore resistenza agli urti e una migliore tenacità alle basse temperature. Ha anche una buona resistenza chimica e all'abrasione.
2. Applicazione:Adatto per la produzione di parti che richiedono un'elevata flessibilità e resistenza agli urti, come tubi, tubi flessibili, guarnizioni, ecc.

Polipropilene (PP)

1. Tratti somatici: Il PP è un materiale leggero con una buona resistenza chimica, resistenza al calore e basso costo. È facile da lavorare e ha una buona resistenza alle fessurazioni da stress.
2. Applicazione:Adatto per la produzione di vari componenti leggeri, come contenitori, materiali di imballaggio, parti di automobili, ecc., soprattutto dove sono richieste riduzioni dei costi e del peso.

TPU (poliuretano termoplastico)

1. Tratti somatici:Il TPU ha una flessibilità simile alla gomma, un'elevata elasticità e resistenza all'usura. Rimane elastico in un ampio intervallo di temperature e ha una buona resistenza allo strappo.
2. Applicazione:Adatto per la produzione di parti che richiedono elasticità, morbidezza e resistenza all'usura, come suole, guarnizioni, tubi flessibili, attrezzature sportive, ecc.

Quali sono le applicazioni industriali di Multi Jet Fusion?

La tecnologia MJF ha una vasta gamma di applicazioni industriali, con aree principali tra cui:

• Arti medici e protesici:La tecnologia MJF è in grado di stampare apparecchiature mediche complesse ad alta precisione,come strumenti di navigazione chirurgica e impianti personalizzati; Allo stesso tempo, può creare parti protesiche degli arti personalizzate altamente compatibili e potenti.
• Alleggerimento dell'automobile:Questa tecnologia viene utilizzata per produrre parti funzionali e strutturali di automobili. Ha le caratteristiche di alta resistenza e leggerezza e può progettare forme geometriche complesse. È particolarmente adatto per la stampa di parti leggere, la riduzione del peso delle automobili e il miglioramento dell'efficienza e delle prestazioni del carburante.
• Aerospaziale:La tecnologia MJF è in grado di produrre rapidamente prototipi complessi di alta precisione e di abbreviare il ciclo di sviluppo del prodotto; Allo stesso tempo, puòPersonalizza vari strumenti aerospaziali di alta precisione e durata.
• Beni di consumo:Nella produzione di calzature, la tecnologia MJF stampa suole, solette e intersuole resistenti e confortevoli, supportando la personalizzazione personalizzata; Inoltre, viene utilizzato per produrre involucri di prodotti elettronici belli e durevoli, come smartphone, tablet e notebook, che supportano anche il design personalizzato.

Quanto è conveniente Multi Jet Fusion?

LeAnalisi costi-benefici della tecnologia di fusione multi-getto (MJF)è il seguente:

Costo

1. Elevato utilizzo del materiale:La tecnologia MJF può ottenere un elevato utilizzo del materiale controllando con precisione la fusione e la solidificazione della polvere. Rispetto ad altriTecnologie di stampa 3D (come SLS o FDM), c'è meno spreco di materiale.
2. Investimento iniziale più elevato:I costi iniziali di acquisto e installazione delle apparecchiature MJF possono essere più elevati, inclusi i costi delle attrezzature, la preparazione del sito, la formazione del personale, ecc.
3. Notevole economicità per lotti di produzione di medie dimensioni:Per i lotti di produzione di medie dimensioni, l'economicità della tecnologia MJF è particolarmente eccezionale. Grazie all'efficiente velocità di stampa e all'elevato utilizzo del materiale, il costo medio per parte può essere notevolmente ridotto.
4. Bassi costi di post-elaborazione:Parti stampate conLa tecnologia MJF di solito ha una migliore qualità della superficiee precisione e richiedono meno passaggi di post-elaborazione, riducendo così i costi di elaborazione aggiuntivi.

Benefici

• Elevata efficienza produttiva:La tecnologia MJF ha una velocità di stampa più elevata, può accorciare il ciclo di produzione e migliorare l'efficienza produttiva.
• Forte flessibilità di progettazione:Questa tecnologia è in grado di stampare parti con forme geometriche complesse, offrendo ai progettisti una maggiore libertà e aiutando a innovare i progetti.
• Forti capacità di personalizzazione:La tecnologia MJF supporta la stampa on-demand e la personalizzazione personalizzata, in grado di soddisfare le esigenze specifiche dei diversi clienti.
• Ampia gamma di applicazioni: La tecnologia MJF ha ampie prospettive di applicazione nel settore medico, automobilistico, aerospaziale, beni di consumo e altri settori, offrendo ai produttori maggiori opportunità di mercato.

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Sommario

La tecnologia di fusione multi-getto ha dimostrato un grande potenziale e valore nel campo della stampa 3Dgrazie alla sua elevata efficienza, precisione e flessibilità. Con il continuo progresso della tecnologia e la continua espansione delle applicazioni, si prevede che la tecnologia MJF svolgerà un ruolo più importante nell'industria manifatturiera. In futuro, possiamo aspettarci di vedere applicazioni più innovative e scoperte tecnologiche basate sulla tecnologia MJF, iniettando nuova vitalità nello sviluppo dell'industria manifatturiera.

Disconoscimento

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Domande frequenti

1. Come funziona la stampa a fusione multi-ugello?

La stampa a fusione multi-ugello (qui può riferirsi alla fusione multi-getto, un concetto simile alla tecnologia MJF, ma "fusione multi-ugello" non è un termine standard) di solito coinvolge più ugelli che spruzzano materiale fuso contemporaneamente o in sequenza, che viene rapidamente raffreddato e solidificato sulla piattaforma di stampa per formare l'oggetto tridimensionale desiderato. Tuttavia, nell'applicazione effettiva della tecnologia MJF, il materiale in polvere viene solitamente fuso da una o più fonti di calore (come il laser o la radiazione infrarossa) piuttosto che spruzzato da un ugello. Quindi, se la domanda si riferisce alla tecnologia MJF, allora il suo principio di funzionamento è quello di fondere strati di polvere attraverso una fonte di calore, accumulandoli strato dopo strato per formare un oggetto.

2. Qual è il processo MJF?

Il processo MJF (Multiple Jet Fusion) comprende principalmente le seguenti fasi: (1) Preparazione: stendere il materiale in polvere sullo strato inferiore della piattaforma di stampa. (2) Fusione: utilizzare una fonte di calore (come un laser) per fondere selettivamente i materiali sullo strato di polvere in base ai dati di affettatura del modello 3D. (3) Solidificazione: il materiale fuso si raffredda rapidamente e si solidifica, formando un forte legame con lo strato di polvere sottostante. (4)Ripeti: Ripeti il processo di cui sopra strato per strato fino a quando l'intero oggetto non viene stampato. (5) Post-elaborazione: rimuovere la polvere non fusa ed eseguire la pulizia e l'elaborazione necessarie sull'oggetto stampato.

3.Come funziona il processo FDM?

Il processo FDM (Fused Deposition Modeling) riscalda e fonde i materiali filamentosi (solitamente termoplastici), quindi li estrude dall'ugello e li deposita strato per strato sulla piattaforma di stampa in base ai dati di slicing del modello 3D. Ogni strato di materiale si raffredda e si solidifica rapidamente dopo l'estrusione, formando un legame con lo strato sottostante. Accumulando strato dopo strato, si forma infine l'oggetto tridimensionale desiderato. Il processo FDM presenta i vantaggi di un basso costo, un'ampia selezione di materiali e un funzionamento semplice.

4. Quali materiali utilizza la stampa MJF?

La stampa MJF (multi-jet fusion) utilizza principalmente materiali termoplastici in polvere, come nylon (PA), policarbonato (PC), ecc. Questi materiali hanno una buona fluidità e proprietà di adesione allo stato fuso, garantendo che gli oggetti stampati abbiano un'elevata resistenza e una buona qualità superficiale. Inoltre, la tecnologia MJF è in grado di stampare anche alcuni materiali speciali in polvere, come i materiali compositi contenenti particelle metalliche, per soddisfare specifiche esigenze applicative.

Risorsa

Fusione multigetto