Diretrizes de design do HP Multi Jet Fusion

O Multi Jet Fusion permite a produção eficiente de peças de nylon de uso final usando tecnologias aditivas. Aqui está uma lista de verificação para equipes de design.

Introdução

O que é Multi Jet Fusion?

Multi Jet Fusion (MJF) é uma forma industrial de impressão 3D que pode ser usada para produzir protótipos funcionais de nylon para peças de produção de maior volume com excepcional liberdade de design e propriedades mecânicas. O processo MJF funciona usando bicos de jato de tinta para distribuir seletivamente os agentes de fusão e detalhamento em um leito revestido com pó de nylon. Ao contrário da sinterização seletiva a laser, que usa lasers para fundir o pó em material sólido, a impressora MJF usa um movimento contínuo de varredura para distribuir os agentes e aplicar calor pela cama de impressão camada por camada até que a peça seja finalizada, a MJF pode produzir peças de alta qualidade em altas velocidades.

Este processo de fabricação também dispensa estruturas de suporte para a produção de peças, possibilitando a criação de geometrias complexas como canais internos ou montagens co-impressas. As peças MJF têm propriedades mecânicas comparáveis ​​às moldadas por injeção, mas sem a necessidade de ferramentas caras.

Projetar para a fabricação ajudará bastante a garantir a qualidade e o rendimento ideais das peças, minimizando as necessidades de pós-processamento e gerando reduções de custos. Aqui está uma lista de verificação rápida para ajudar sua equipe a garantir que você esteja seguindo as práticas recomendadas de design MJF.

1. O MJF é um processo adequado para o meu projeto?

Antes de mergulhar nas mudanças de projeto, é importante garantir que o processo MJF atenda a todos os requisitos do produto. Aqui estão algumas perguntas que você deve fazer a si mesmo:

Algum dos materiais oferecidos atende aos requisitos do meu produto?

Embora o MJF tenha muitos pontos fortes, ele possui uma lista limitada de materiais aprovados. O PA12 e sua contraparte de contas de vidro são bastante versáteis para aplicações de plástico rígido. TPA, uma poliamida flexível, pode ser usada onde um material elastomérico é necessário. Se os materiais disponíveis não atenderem a um requisito específico, talvez seja necessário considerar um processo diferente.

Minha peça se encaixa no volume de construção?

Um fator limitante importante é o volume de construção da máquina, que é de 380 x 380 x 284 mm para o Jet Fusion 4200. Em alguns casos, peças grandes podem ser impressas como subcomponentes menores e montadas usando juntas adesivas ou mecânicas. Nesse caso, recursos de design, como juntas em cauda de andorinha, podem facilitar o alinhamento e a adesão.

Tenho alguma tolerância apertada que preciso acertar?

Embora a diferença entre as tolerâncias de moldagem aditiva e por injeção esteja diminuindo, é importante garantir que as tolerâncias do MJF sejam suficientes no contexto de sua montagem.

2. Existem áreas onde posso usar menos material?

Na maioria dos casos, os defeitos MJF são causados ​​por gradientes térmicos que se desenvolvem durante a construção. Se o material esfriar de forma desigual, a peça pode empenar ou desenvolver pias. Peças longas e finas, com mudanças abruptas nas seções transversais ou com superfícies curvas finas são especialmente propensas à deformação induzida pelo encolhimento.

A remoção de material de projetos de peças sempre que possível por meio do uso de bolsos, cascas, treliças e otimização de topologia é fundamental para mitigar e prevenir esses defeitos. Evitar grandes mudanças nas seções transversais é outra maneira de limitar a deformação. Certifique-se de que os chanfros e filetes sejam incorporados onde necessário em todo o projeto da peça para tornar as transições entre os diferentes recursos mais graduais.

3. Meus recursos estão acima do tamanho mínimo do limite?

Em geral, a espessura da parede das peças impressas em MJF deve ser no mínimo de 1,5 mm. Pequenos recursos de design também não devem ser menores que 1,5 mm, embora alguns recursos como fendas, relevo, gravura ou os diâmetros de furos e eixos possam ser tão pequenos quanto 0,5 mm. Para texto em relevo ou em relevo, a fonte não deve ser menor que 6pt (aproximadamente 2mm) e deve ter no mínimo 0,3mm de profundidade.

Se uma peça inclui roscas de parafuso, elas devem ser M6 ou maiores. Onde forem necessárias roscas menores, mais precisas ou mais duráveis, considere o uso de insertos roscados. Além da resolução de recursos, você também deve considerar como recursos pequenos e finos podem ser interrompidos no pós-processamento.

4. Levei em consideração as tolerâncias de montagem?

Mesmo com a maior flexibilidade geométrica proporcionada pelo processo MJF, algumas aplicações ainda podem exigir que uma peça seja montada a partir de vários componentes. Em geral, as faces de contato devem ter 0,4 – 0,6 mm de folga para garantir que os componentes possam se encaixar corretamente.

Se o seu projeto envolve conjuntos de co-impressão, os componentes impressos juntos devem ter pelo menos 0,5 mm de folga, mas podem exigir mais, principalmente quando houver seções transversais grossas ou uma área de superfície de contato significativa.

5. O design da minha peça está otimizado para pós-processamento?

Se sua peça requer pós-processamento, há algumas coisas a serem verificadas em seu design para ajudar a tornar as operações secundárias mais eficazes.

1. Certifique-se de que não haja volumes não ventilados ou presos no projeto.
2. Evite furos cegos sempre que possível. Eles são difíceis de limpar, o que pode aumentar rapidamente os custos.
3. Adicione filetes aos cantos onde o pó pode endurecer e tornar-se difícil de remover por meio de tambores padrão e jateamento de esferas.

6. Aproveitei todas as oportunidades para reduzir os custos das peças?

Além de melhorar a qualidade das peças, as mudanças inteligentes do DFM podem gerar economia de custos. A leveza de sua peça, por exemplo, reduz o risco de defeitos e reduz o custo de material por peça. A outra consideração principal ao projetar para MJF e custo é otimizar a capacidade de encaixe em uma compilação. Adicionar rascunho ou alterar a posição de montagens impressas pode aumentar o número de peças que podem caber por construção e distribuir os custos fixos por mais peças, diminuindo o custo geral da peça.

Além de otimizar projetos para fabricação, fatores adicionais a serem considerados incluem os cosméticos de sua peça, acabamento de superfície e facilidade de armazenamento e transporte. As peças MJF são naturalmente cinzas, mas podem ser tingidas de preto facilmente. Se pintura, preparação ou outros processos não forem essenciais para a função da peça, eles podem ser dispensados ​​para reduzir as despesas. A maioria das peças impressas em MJF terá um acabamento RA de 125-250 micropolegadas - se for necessária uma superfície mais lisa, a peça pode passar por uma variedade de tratamentos de superfície, incluindo lixamento, turbilhonamento ou suavização de vapor. A texturização pode ser uma técnica de design eficaz para melhorar a estética da peça sem pós-processamento adicional.

Primeiros passos com um especialista em DFM

Aderir aos princípios do DFM é a chave para o sucesso dos processos de fabricação por vários motivos. Ele ajuda a manter suas despesas operacionais tão baixas quanto possível, permite que você detecte e resolva problemas de projeto antecipadamente e melhora a qualidade geral de sua peça. Esta lista de verificação é um recurso valioso para garantir que suas peças MJF sejam otimizadas e refinadas antes do início da produção.

A vantagem adicional da parceria com a Fast Radius é que sua equipe obtém acesso às mais recentes tecnologias de design digital e consultoria especializada. Nossa equipe está à disposição para ajudar a orientar cada projeto, desde o design e a prototipagem até a execução, garantindo que você receba peças de qualidade superior no prazo e pelo preço certo.

Entre em contato conosco hoje para saber mais e começar.

Para obter mais informações sobre MJF e nossos recursos de manufatura aditiva, visite o centro de aprendizado Fast Radius.

Faça o download das diretrizes de design do HP Multi Jet Fusion.

Pronto para fazer suas peças com Fast Radius?

Comece sua cotação