如何在功能性3d打印部件中使用多喷流融合
使用惠普的增材制造技术创建耐用的原型和最终用途生产部件
科技巨头惠普已经开发并推出了多射流聚变(MJF)是一种工业级3D打印技术，可以快速准确地为各种应用生产功能原型和最终用途部件。由于在工业3D打印方面的经验丰富，Protolabs成为增材制造工艺的几个测试站点之一，最近在其制造工具套件中添加了HP Jet Fusion 3D 4200打印机。在设计MJF时，需要记住以下几点。
SLS相似之处
如果你熟悉的话选择性激光烧结(SLS)的设计原则，您已经接近成为MJF大师。两者都是粉末床3D打印技术，使用加热腔，整个腔都可以用来制造零件，不需要像其他3D打印工艺那样需要支架。SLS使用激光熔合单个粉末层，MJF使用红外加热元件以及专有的熔合和细化剂。
不管实际的制造过程如何，MJF生产出精细的特性和更一致的各向同性材料特性，适用于复杂的、小批量的零件，如支架和夹子、机械组件、组件外壳，以及耐用但精确的夹具和夹具。
MJF有何不同
- 决议: MJF打印层0.003英寸。(80微米)厚，最小特征尺寸为0.020英寸。(0.5毫米)。这比0.030英寸细。(0.75mm)，但mjf生产的零件细节在这个尺寸范围内变化更大，预期公差为+/-0.012 in。(0.30mm)与SLS的+/-0.01 (0.25mm)相比。请注意，这些公差将根据零件尺寸和几何形状而变化，因此要特别注意需要紧密间隙的设计，例如外壳或装配中的多个配合部件。
- 部分尺寸: 11.1英寸。差14.9英寸。差14.9英寸。(284mm × 380mm × 380mm)， MJF的最大构建包壳比19英寸略小。19英寸。17英寸。SLS提供的尺寸。这意味着任何单个mjf生成的部件的最大尺寸不能超过13.5英寸。10.4英寸。长13.7英寸。 (343mm by 264mm by 348mm), although this is plenty big for many 3D-printed parts.
- 材料由于MJF目前只打印未填充的尼龙12 (PA12)，因此SLS在可用材料和颜色方面(目前)有轻微的优势。然而，尼龙12提供了广泛的机械或热性能，通常需要的功能部件和最终用途的应用。如果化妆品很重要，我们建议将MJF部件的天然盐灰和胡椒灰染成黑色(Protolabs内部会这样做)，并且还建议用MJF或SLS制造的部件进行光头爆炸。
概览:MJF与SLS
| 多射流聚变 | 选择性激光烧结 |
|---|---|
| 更精细的最小特征分辨率 | 更好的小特征精度(小特征公差) |
需要黑色染料保持颜色一致 |
更一致的表面颜色，无需二次操作 |
| 具有加速构建时间的新流程 | 具有较长构建时间的已建立流程 |
| 与其他增材制造工艺相比，在Z构建方向上具有更一致的各向同性力学性能 | 更广泛的材料选择，包括填充材料和特种材料 |
| 改善表面粗糙度 | 更大的可用构建信封 |
更强的零件，更快的过程
考虑MJF擅长的领域也很重要。首先，MJF制造了坚固的零件，其上端抗拉强度(根据ASTM D638方法，最大载荷:XY和Z为48 MPa/6,960 psi)达到了SLS的极限。更重要的是，MJF在零件几何的每个方向上产生更一致的机械性能-远远超过其他粉末打印机-这是一个特别可取的因素，在零件各处都需要强度和可靠性的多面复杂设计中。因此，尽管MJF在小部件特征上的准确性略低于SLS，但这些特征将更加健壮。
MJF也比竞争过程快得多。MJF不是在构建层中跟踪每个单独的细节，而是以一致的速度扫描每个通道的整个表面，而不管该层中有多少部件(类似于激光打印机如何打印文档中的每个页面)。根据3D打印的内容，即使数量更大，其构建速度也是竞争技术的几倍。要了解这可能对您的项目产生什么影响，只需上传CAD文件并将报价的交货时间和价格与Protolabs的其他3D打印或加工服务进行比较。华体会app官网
要考虑的设计元素
许多设计原则适用于SLS甚至注塑件，与MJF同样相关:
- 薄壁或大，平坦的表面应加强与肋骨或扣板，孔周围的凸起的老板，只要可能。
- 凸起的文字和修饰部分小于0.020英寸。(0.5mm)可能无法在二次后处理中存活。检查可制造性分析的设计，随你的零件报价的细节。
- 壁厚从0.1到0.5英寸。(2.5至12.7毫米)是理想的。如果高于或低于此值，零件公差可能会受到影响。
- MJF做了一个伟大的工作与组件，生活铰链，扣配合，和销铰链。
- 与任何3D打印过程一样，MJF在斜角上产生一些台阶。外观表面应在零件图上或产品制造信息(PMI)中明确标识，以便Protolabs可以尝试相应地在构建室中确定零件的方向。
- Protolabs可以在MJF部件中安装热桩螺纹插入件和金属衬套。除将零件染黑外，还提供底漆的应用。
听起来是不是很熟悉?正如本设计技巧开始时提到的，MJF在许多方面与其他增材制造技术相似，提供可预测的零件质量，并拥有易于理解的设计规则。不同之处在于其独特的制造具有各向同性机械性能的精确零件的能力，并且在许多情况下比其他3D打印方法更快。总之，这些特性有可能使MJF成为一种改变游戏规则的添加剂。
虽然MJF目前仅限于PA12尼龙，但Protolabs和惠普正在定期研究其他材料，包括阻燃和玻璃填充尼龙，弹性体，以及单次构建中的多种颜色。这可能是考虑MJF在您当前和未来的零件开发项目中可以发挥什么作用的好时机。
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