MJF x FDM:o que você precisa saber

A indústria de manufatura aditiva é mais antiga do que muitas pessoas pensam. Na verdade, aproximadamente os últimos 40 anos estão repletos de avanços significativos na impressão 3D. Os engenheiros começaram a usar a tecnologia de estereolitografia (SLA) para a fabricação de protótipos na década de 1980 e o uso da modelagem de deposição fundida (FDM) rapidamente seguiu no início da década de 1990. Avançando rapidamente para 2016, o Multi Jet Fusion (MJF) chegou ao mercado e transformou a indústria de manufatura aditiva mais uma vez.

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

O que é impressão 3D MJF?

A experiência da HP em tecnologia de impressão a jato de tinta e mecânica de precisão informou a incursão da empresa em 2016 no setor de impressão 3D. 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 execuções de produção de baixo volume. Aplicações populares incluem gabaritos, acessórios, caixas eletrônicas e montagens mecânicas.

Como funciona o 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 se moverá pela área de construção e os bicos de jato de tinta aplicarão agentes de fusão. Quando a camada estiver concluída, a unidade de construção se retrairá, a máquina depositará outra camada de pó e o processo se repetirá. Quando a impressão estiver concluída, o operador removerá a caixa de construção, esfriará e separará a peça do pó solto e usará um jateador de esfera, ar ou água para remover qualquer pó restante.

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

O MJF é até 10 vezes mais rápido do que outras tecnologias de impressão 3D, tornando-o adequado para prototipagem rápida e lotes de tamanho médio de peças de uso final. Não são necessárias estruturas de suporte, o que significa que você pode economizar em materiais e reduzir o tempo de produção. Além disso, como as impressoras MJF podem imprimir camadas ultrafinas, 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 do que algumas outras tecnologias de manufatura aditiva e é compatível apenas com alguns materiais.

O que é impressão 3D FDM?

O FDM é econômico e oferece uma variedade de tamanhos de impressora. É ideal para impressão durante as fases de desenvolvimento de conceito inicial e prototipagem de média fidelidade para obter uma ideia geral de como sua peça final ficará, sentirá e se ajustará a outros componentes. O 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.

Depois de cortar seu modelo 3D digital, sua impressora derreterá e extrudará o filamento de plástico de um bico à medida que se move ao longo dos eixos X, Y e Z. A plataforma de construção se moverá para baixo (ou a cabeça de extrusão se moverá 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 pode ser necessário usar tamanhos de camada menores se precisar de superfícies mais lisas, uma impressão curva ou um alto nível de detalhes.

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

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

O FDM também tem algumas desvantagens. Por um lado, não oferece a mesma qualidade, confiabilidade ou precisão dimensional que outras tecnologias de impressão 3D. Os bicos podem entupir ou as bases de impressão podem ficar mal calibradas, causando falhas nas impressões. Assim como no MJF, se sua peça esfriar em taxas diferentes, você poderá notar empenamento. Você também pode ver linhas de camada visíveis e resoluções mais baixas.

Além disso, as peças FDM são anisotrópicas e geralmente requerem suporte, portanto, você precisará considerar a orientação e o posicionamento da estrutura de suporte ao projetar sua peça. Você também pode precisar pós-processar suas peças por meio de lixamento, polimento, suavização de vapor de acetona ou revestimento epóxi ou escolher um material de suporte solúvel mais caro.

Multi Jet Fusion vs. Modelagem de Deposição Fundida

Ao comparar FDM vs. MJF, cada processo tem prós e contras, e há certas situações em que faz sentido usar um sobre o outro. Você precisa considerar:

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

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

• A complexidade do seu design: O MJF não requer estruturas de suporte e usa camadas menores, para que você tenha mais flexibilidade de design e a capacidade de imprimir estruturas mais complexas.

• Material da sua peça: O MJF é compatível apenas com alguns materiais, portanto, você deve optar pelo FDM se desejar uma seleção mais ampla de opções de materiais e cores.

• Seus requisitos de produção: Se você precisar produzir várias peças funcionais ou tiver um prazo de entrega curto, considere a MJF. As máquinas MJF podem imprimir cerca de 300 cm3 por hora, em comparação com a velocidade média de produção da FDM de 10 cm3 por hora. Além disso, você pode usar seu volume de impressão com mais eficiência para dimensionar a produção.

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

Impressão 3D com Fast Radius

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

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