MJF vs. SLS: Qual Tecnologia de Impressão 3D Vence para Polímeros e Elastômeros

A Sinterização Seletiva a Laser (SLS) e a Multi Jet Fusion (MJF) são as duas tecnologias de impressão 3D mais ubíquas para polímeros e elastômeros. Embora compartilhem algumas semelhanças, existem diferenças entre estas tecnologias que tornam cada uma mais adequada que a outra em diferentes situações.

Descrição das Tecnologias de Impressão 3D

Sinterização Seletiva a Laser

Na tecnologia SLS, uma impressora, usando seções transversais de um modelo 3D CAD como guia, deposita uma camada de pó de material numa plataforma de construção. Um laser CO2 de alta potência sinteriza esta camada de acordo com o formato requerido do modelo CAD. Outra camada de material é depositada sobre a camada anterior e sinterizada novamente. Este processo de deposição e sinterização é repetido até a peça ser formada.

Multi Jet Fusion

A MJF (Multi Jet Fusion), também conhecida como HP MJF, é similar à SLS. No entanto, na MJF, após cada camada de pó ser depositada e aquecida a uma temperatura próxima à de sinterização, um array de jato de tinta deposita um agente de fusão líquido na camada. Este agente de fusão promove a absorção de raios infravermelhos. Um agente de detalhamento também é depositado ao longo das bordas externas da peça. Uma fonte infravermelha então sinteriza tudo junto antes de uma nova camada de pó ser depositada sobre a anterior. Estes processos são repetidos até a peça ser criada.

Semelhanças entre SLS e HP MJF

As principais semelhanças entre as tecnologias são:

• Ambas são tecnologias de fusão de pó envolvendo uso de material em pó
• Ambas requerem fonte de calor para sinterização
• Nenhuma delas requer suporte do objeto durante a impressão, permitindo construção de geometrias complexas
• Ambas funcionam por deposição em camadas
• Trabalham principalmente com termoplásticos e elastômeros

Diferenças entre SLS e HP MJF

Materiais

A SLS existe há muito mais tempo, tendo sido originalmente patenteada em 1997. Esta tecnologia passou por vários avanços que permitem trabalhar com vários materiais como PA 11, PA 12, PA 12 Glass-filled, PEBA 2301 3D, Alumide, TPU, etc. Isso oferece flexibilidade de escolha para o processo SLS.

A MJF, por outro lado, é relativamente nova, tendo sido disponibilizada comercialmente apenas em 2017. Portanto, esta tecnologia pode trabalhar com apenas alguns materiais como PA 12, PA 11 e TPU.

Precisão Dimensional e Resolução de Características

Ambas tecnologias oferecem alta precisão dimensional. Comparando MJF vs SLS, peças SLS têm resolução de características ligeiramente mais fina que MJF. No entanto, como ambas tecnologias são suscetíveis a empenamento, superfícies planas grandes devem ser evitadas para impressão.

Tempo de Processamento

SLS e MJF têm tempo de impressão aproximadamente igual para produção de uma peça. No entanto, para o tempo total do processo incluindo configuração da máquina, impressão e resfriamento, a MJF requer tempo menor. Isso ocorre porque impressoras MJF têm plataforma de construção removível que permite a peça impressa resfriar fora da máquina. Além disso, para produção de muitas peças, a MJF é mais rápida pois esta tecnologia pode imprimir dezenas de peças simultaneamente.

Quanto à reciclabilidade, 80% do pó recuperado de peças impressas em MJF é reciclável, comparado à SLS com 30–50% de reciclabilidade.

Acabamento Superficial

O acabamento superficial de peças de ambas tecnologias é granuloso, com peças MJF tendo acabamento ligeiramente mais suave. Peças SLS são geralmente brancas ou cinza e podem ser tingidas em grande variedade de cores. O agente de fusão usado na MJF é preto para melhorar a absorção de raios infravermelhos. Por causa desta cor preta, peças MJF geralmente têm aparência acinzentada e são geralmente tingidas de preto.

Propriedades de Peças Impressas em 3D

Peças MJF e SLS têm propriedades mecânicas e físicas ligeiramente variadas. As propriedades de SLS vs MJF são dadas na tabela abaixo.

Propriedade	MJF	SLS
Resistência à tração (MPa)	1700 (X,Y) 1800 (Z)	1650 (X,Y) 1650 (Z)
Módulo de tração (MPa)	48 (X,Y) 48 (Z)	48 (X,Y) 42 (Z)
Deformação na ruptura (%)	20 (X,Y) 15 (Z)	18 (X,Y) 24 (Z)
Ponto de fusão (°C)	187	176

Tamanho da Peça

A impressão SLS é capaz de produzir peças maiores (até 600 x 350 x 560 mm) que a impressão MJF (até 380 x 284 x 380 mm). Por outro lado, a MJF pode imprimir características tão pequenas quanto 0,5 mm, enquanto a SLS pode imprimir tamanho mínimo de característica de 0,8 mm.

Custo

Os custos de produção de peças únicas em MJF e SLS são aproximadamente iguais, mas peças MJF ficam mais baratas em escala. Isso ocorre devido à capacidade da impressora HP MJF de imprimir várias peças simultaneamente.

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Como Escolher a Tecnologia de Impressão 3D Certa

Propriedade	SLS	MJF
Materiais	Pode imprimir vários materiais incluindo PA 11, PA 12, PA 12 Glass-filled, TPU, PEBA 2301 3D e Alumide	Pode imprimir atualmente apenas PA 11, PA 12, PA 12 Glass-filled e TPU
Precisão dimensional	Produz peças com precisão dimensional ligeiramente superior à MJF.	Produz peças com precisão dimensional muito alta.
Tempo de processamento	Leva mais tempo para produzir peças que MJF, especialmente para quantidades maiores	Leva menos tempo que SLS para produzir peças. Devido à plataforma de construção removível em impressoras MJF que permite peças resfriarem fora da impressora. Estas impressoras também podem imprimir muitas peças simultaneamente
Acabamento	Peças produzidas têm acabamento superficial granuloso	Peças produzidas também têm acabamento granuloso mas são ligeiramente mais suaves que suas contrapartes SLS
Tamanho da peça	Pode produzir peças até 600 x 350 x 560 mm, e características tão pequenas quanto 0,5 mm	Pode produzir peças até 380 x 284 x 380 mm, e tão pequenas quanto 0,5 mm
Custo	Os custos de produção de peças únicas em MJF e SLS são aproximadamente iguais, mas peças MJF ficam mais baratas em escala.

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