Impresión Multi Jet Fusion (MJF) 3D: ¿qué es y cómo funciona?

No cabe duda de que la tecnología de impresión 3D HP multi jet fusion (MJF) ha evolucionado la producción de piezas en impresión 3D desde su lanzamiento. Aunque toda la tecnología en sí es relativamente nueva, su gran valor ha generado un efecto dominó en varios sectores, convirtiéndose rápidamente en una solución muy necesaria tanto para el prototipado como para la producción. Aunque este servicio de impresión 3D es muy demandado, si no conoce los conceptos básicos, le ofrecemos una descripción general de lo que es realmente la impresión 3D HP multi jet fusion y por qué representa un recurso tan revolucionario y también por qué tenemos muchas de estas impresoras 3D instaladas en la fábrica de Weerg.

¿Quées la impresión 3D Multi Jet Fusion?

En primer lugar, la impresión 3D multi jet fusion, también conocida como MJF, es un sistema de impresión 3D en lecho en polvo desarrollado por HP. Se utiliza como estrategia de producción para crear piezas únicas con un muy buen acabado superficial en muy poco tiempo y por un coste muy reducido.

La serie 5200 MJF de HP

En resumen, la tecnología MJF une el agente y el polvo de una manera similar al proceso de inyección de aglutinante. Pero a diferencia de un sistema basado en láser punto por punto, MJF se ha diseñado para distribuir detalles y agentes de fusión a través de todo el lecho de forma selectiva. Por tanto, estas capas se fusionan usando lo que se llama luz infrarroja; como resultado se obtiene una velocidad más alta combinada con una mayor precisión respecto a la antigua estereolitografía (SLS)

¿Cómo funciona Multi Jet Fusion?

La forma en que funciona esta tecnología de impresión 3D es impresionante. El cabezal de impresión de fusión comienza depositando gotas de aglutinante y agentes de detalle a través de las capas de polvo de polímero calentadas previamente. Dicho esto, el aglutinante funciona como una tinta que absorbe el calor, lo que permite que el polvo se disuelva más fácilmente en aquello a lo que se une.
 

Representación esquemática de la fabricación de uniones granulares_Por Paolo Cignon

Como ya se mencionó anteriormente, durante la operación cada capa se funde por luz infrarroja mientras que, simultáneamente, es retenida por el agente aglutinante. Mientras tanto, el agente de detalle activa lo que se conoce como el "efecto de enfriamiento". Este enfriamiento proporciona un resultado nítido el borde alrededor de las áreas fundidas, con el propósito principal de evitar la formación de una piscina de fusión en el polvo derretido.

Posteriormente, la potencia se distribuye en la parte superior de cada capa sólida. Esto se debe a que la potencia soporta las piezas a medida que se desarrollan sin la necesidad de una estructura de soporte en su lugar. Esto se traduce en mayor creatividad, más libertad de diseño y mayor capacidad de producción. Al final, esta parte del proceso se repite hasta que se finaliza la parte que se está imprimiendo. Le recordamos que la impresión MJF no requiere ningún soporte, dejando completa libertad morfológica al diseñador.

MJF y SLS: ¿Cuál es la diferencia?

Si se está preguntando si MJF y sinterización láser selectiva (SLS) son similares, está en lo cierto. Por ejemplo, ambos procesos utilizan nailon como material de impresión principal y ambos operan mediante fusión térmica del polvo polimérico capa por capa. La respuesta es sí, ambos están estrechamente relacionados, pero hay algunas diferencias entre estas dos tecnologías que usted debe conocer:

• Fuente de calor

Una de las principales diferencias entre MJF y SLS son las fuentes de calor. MJF utiliza una tinta particular como agente de fusión para favorecer la absorción de la luz infrarroja, mientras que SLS utiliza un láser para escanear y luego fundir cada sección transversal. Esto significa que los resultados de la impresión serán inevitablemente diferentes.

• Calidad de las piezas de nailon PA12

El nailon PA12, por su versatilidad y resistencia, es uno de los plásticos más utilizados en todo el mundo y por ello lo tomamos como referencia principal. El PA12 impreso en 3D con tecnología MJF posee un acabado más suave y tiende a ser más duradero que el impreso con SLS. Esto vale sobre todo para la impresión del eje Z. Esto se debe a que la técnica de impresión de MJF posee un período de enfriamiento y posprocesamiento más corto, lo que le proporciona una ventaja competitiva sobre SLS con el mismo material. Además, los polvos de construcción con tecnología MJF pueden reciclarse hasta un 80% y reutilizarse, en comparación con el 30/50% de la tecnología SLS. En conclusión, la tecnología MJF no solo ofrece un mejor producto desde un punto de vista mecánico y estético, sino también significativamente menos costoso.

• Capacidad de producción

MJF, como se señaló anteriormente, está diseñado para acelerar la velocidad de construcción (hasta 10 veces más rápido que SLS en nuestras pruebas). Esto significa que es un catalizador para la producción de más productos en un período de tiempo más corto hasta el punto de poder competir en ciertas áreas con el moldeo por inyección; algo que SLS no es capaz de hacer.

• Resolución de los detalles

Las partes MJF presentan una resolución más alta de los detalles que puede llegar hasta 0,5 mm, mientras que en SLS es difícil obtener detalles bajo los 0,8 mm. Por tanto, si un acabado liso y detallado es importante, MJF es la mejor opción. Por lo tanto, si un acabado suave y detallado es importante, MJF es la mejor opción.

Materiales HP Multi Jet Fusion

Debido a que MJF es una tecnología relativamente nueva, ofrece en general mejores piezas finales, pero una selección limitada de materiales respecto a SLS. En Weerg ofrecemos actualmente el PA12 y el PA11, pero planeamos incluir más en breve.

• Nailon PA12

Para piezas funcionales en una variedad de sectores. Ideal para ensamblajes complejos, compartimentos, carcasas y aplicaciones herméticas

• Nailon PA11

Para piezas funcionales con carga mecánica en serie con piezas móviles de uso prolongado como bisagras o piezas amortiguadoras.

• Polipropileno PP

Material ligero para prototipos, interiores de automóviles, tuberías y tanques de fluidos, piezas de máquinas, equipos médicos y cosméticos.

Conclusión: transformar las operaciones empresariales con la impresión 3D MJF

Con este marco general, debe comprender mejor lo que es la impresión 3D HP multi jet fusion y ser consciente sobre lo que es capaz de hacer. Desde la excelente precisión de los detalles hasta las propiedades mecánicas de las piezas, tanto los profesionales experimentados como los usuarios ocasionales pueden beneficiarse de la realización de piezas impresas en 3D de alta precisión por un bajo coste. Finalmente, esto no solo puede simplificar los procesos y producir formas complejas a velocidades más altas, sino que es completamente personalizable para adaptarse a las necesidades de muchas empresas que requieren la producción de piezas de calidad rápidamente por un bajo coste.

Por lo tanto, si está listo para reducir gastos, mejorar el rendimiento y desarrollar materiales impresos de calidad, considere crear sus piezas con una impresora MJF 3D... quizás con Weerg.

Fuentes y lecturas adicionales:

Wikipedia about 3D printing: https://en.wikipedia.org/wiki/3D_printing

HP: https://www8.hp.com/us/en/printers/3d-printers.html 

ALL 3D printing, MJF simply explained: https://all3dp.com/2/multi-jet-fusion-mjf-3d-printing-simply-explained/