MJF vs. FDM: Comparação Completa para Profissionais de Impressão 3D

A indústria de manufatura aditiva é mais antiga do que muitos pensam. Na verdade, aproximadamente os últimos 40 anos são pontuados por avanços significativos em impressão 3D. Engenheiros começaram a usar tecnologia de estereolitografia (SLA) para fabricação de protótipos nos anos 1980 e o uso de modelagem por deposição fundida (FDM) seguiu rapidamente no início dos anos 1990. Avançando para 2016, a Multi Jet Fusion (MJF) chegou ao mercado e transformou a indústria de manufatura aditiva mais uma vez.

FDM é uma das tecnologias de impressão 3D mais antigas, e MJF está entre as mais novas, mas ambas podem produzir peças precisas rapidamente. Qual é a melhor para seu próximo projeto? Aqui está o que você precisa considerar antes de tomar uma decisão final.

O que é impressão 3D MJF?

A expertise da HP em tecnologia de jato de tinta e mecânica de precisão informou a incursão da empresa no setor de impressão 3D em 2016. A tecnologia MJF constrói peças camada por camada em um leito de material em pó para criar componentes fortes e precisos com detalhes finos, propriedades mecânicas consistentes e acabamentos de superfície de qualidade.

Capaz de produzir peças 100% preenchidas, funcionais e detalhadas que não requerem estruturas de suporte, a MJF é adequada para criar protótipos robustos ou produções de baixo volume. Aplicações populares incluem gabaritos, fixadores, caixas eletrônicas e montagens mecânicas.

Como funciona a Multi Jet Fusion?

No início do processo de impressão 3D Multi Jet Fusion, seu engenheiro colocará a unidade de construção móvel na impressora, e a impressora depositará uma camada de material em pó, como poliamida 11 (PA 11), poliamida 12 (PA 12) ou TPA. Em seguida, o carro de impressão e fusão mover-se-á pela área de construção, e os bicos de jato de tinta aplicarão agentes de fusão. Uma vez que a camada esteja completa, a unidade de construção se retrairá, a máquina depositará outra camada de pó, e o processo se repetirá. Uma vez que a impressão esteja completa, o operador removerá a caixa de construção, resfriará e separará a peça do pó solto, e usará um jato de esferas, ar ou água para remover qualquer pó restante.

Quais são as vantagens e desvantagens da impressão 3D MJF?

A MJF é até 10 vezes mais rápida que outras tecnologias de impressão 3D, tornando-a adequada para prototipagem rápida e lotes médios de peças de uso final. Estruturas de suporte não são necessárias, o que significa que você pode economizar em materiais e reduzir o tempo de produção. Além disso, como impressoras MJF podem imprimir camadas ultra-finas, você pode produzir peças densas com baixa porosidade, alta resolução, boas propriedades mecânicas e resistência consistente em todas as direções.

No entanto, a tecnologia é mais cara que algumas outras tecnologias de manufatura aditiva, e é compatível apenas com alguns materiais.

O que é impressão 3D FDM?

FDM é econômico e oferece uma variedade de tamanhos de impressora. É ideal para impressão durante as fases iniciais de desenvolvimento de conceito e prototipagem de média fidelidade para obter uma ideia geral de como sua peça final será, se sentirá e se encaixará com outros componentes. FDM também pode ser usado para produtos de uso final.

Como funciona a impressão FDM?

Criar uma peça usando FDM requer uma impressora, um modelo digital e um carretel de filamento. Acrilonitrila butadieno estireno (ABS), acrilonitrila estireno acrilato (ASA), policarbonato (PC) e nylon (PA) estão entre os materiais de filamento mais populares.

Após fatiar seu modelo 3D digital, sua impressora derreterá e extrudará o filamento plástico de um bico enquanto se move ao longo dos eixos X, Y e Z. A plataforma de construção mover-se-á para baixo (ou a cabeça de extrusão mover-se-á para cima) após cada camada, e o processo começará novamente. A maioria das camadas tem 0,1 mm a 0,5 mm de altura, mas você pode precisar usar tamanhos de camada menores se precisar de superfícies mais lisas, uma impressão curva ou um alto nível de detalhe.

Quais são as vantagens e desvantagens da impressão 3D FDM?

FDM tem muito a oferecer, desde prazos de entrega rápidos até compatibilidade com uma ampla gama de materiais e cores. Ao usar uma impressora FDM, você pode usar ABS, nylon e mais para criar protótipos funcionais fortes ou peças de uso final. Máquinas FDM industriais têm tamanhos de construção tão grandes quanto 1.000 mm x 1.000 mm x 1.000 mm, e você pode imprimir uma peça personalizada tão facilmente quanto uma peça produzida em massa.

FDM também tem algumas desvantagens. Por um lado, não oferece a mesma qualidade, confiabilidade ou precisão dimensional que outras tecnologias de impressão 3D. Bicos podem entupir, ou mesas de impressão podem ficar descalibradas, causando falhas de impressão. Como com MJF, se sua peça resfriar em taxas diferentes, você pode notar empenamento. Você também pode ver linhas de camada visíveis e resoluções mais baixas.

Além disso, peças FDM são anisotrópicas e frequentemente requerem suporte, então você precisará considerar orientação e posicionamento de estrutura de suporte ao projetar sua peça. Você também pode precisar fazer pós-processamento das suas peças via lixamento, polimento, alisamento a vapor de acetona, revestimento epóxi ou escolher um material de suporte dissolvível mais caro.

Multi Jet Fusion vs. Modelagem por Deposição Fundida

Ao comparar FDM vs. MJF, cada processo tem prós e contras, e existem certas situações onde faz sentido usar um em vez do outro. Você precisa considerar:

• Qualidade da sua peça: Se você está criando um protótipo simples, deve usar FDM. No entanto, se precisa de uma peça de uso final com acabamento liso, de alta qualidade e consistente, opte por MJF e evite pós-processamento adicional.

• Resistência, durabilidade e outras propriedades desejadas da sua peça: Enquanto impressões MJF são quase isotrópicas, impressões FDM são mais fracas na dimensão Z devido ao calor e estiramento do processo de extrusão. Além disso, peças MJF são frequentemente mais rígidas, densas e duráveis que peças FDM, então se você precisa de uma peça funcional duradoura, considere usar MJF. Se precisa de um protótipo conceitual, use FDM para reduzir custos.

• Complexidade do seu design: MJF não requer estruturas de suporte e usa camadas menores, então você tem mais flexibilidade de design e a capacidade de imprimir estruturas mais complexas.

• Material da sua peça: MJF é compatível apenas com alguns materiais, então você deve optar por FDM se quiser uma seleção mais ampla de opções de material e cor.

• Requisitos de produção: Se você precisa produzir várias peças funcionais ou tem um prazo apertado, deve considerar MJF. Máquinas MJF podem imprimir cerca de 300 cm³ por hora, comparado à velocidade média de produção de FDM de 10 cm³ por hora. Além disso, você pode usar seu volume de impressão de forma mais eficaz para escalar a produção.

• Seu impacto ambiental: Como uma impressão FDM pode usar 20% do seu material em estruturas de suporte, FDM tem o maior desperdício de todas as tecnologias de impressão 3D. MJF tem um impacto ambiental relativamente baixo porque cerca de 85% do pó MJF pode ser reciclado.

Impressão 3D com a Fast Radius

MJF e FDM oferecem prazos de entrega relativamente curtos e peças de qualidade. Ao decidir entre os dois, você precisa considerar requisitos de produção, metas ambientais e a qualidade, complexidade, material e propriedades desejadas da peça.

Se você não tem certeza se deve usar MJF ou FDM, os especialistas da Fast Radius podem ajudá-lo a escolher a tecnologia que melhor atende ao seu projeto. Também podemos otimizar seu design e produzir suas peças usando impressoras e materiais de grau industrial. Entre em contato conosco hoje para começar.