La tecnologia di stampa 3D multi jet fusion (MJF) di HP ha sicuramente cambiato le carte in tavola nella produzione di pezzi in stampa 3D sin dalla sua uscita. Sebbene l'intera tecnologia stessa sia ancora relativamente nuova, il suo profondo valore ha generato un effetto a catena in diversi settori, diventando rapidamente una soluzione molto richiesta sia per la prototipazione che per la produzione. Sebbene questo servizio di stampa 3D sia molto richiesto, se non ne conosci le basi, ti offriamo una panoramica di cos'è effettivamente la stampa 3D HP multi jet fusion, perché sia una risorsa così rivoluzionaria e per quale motivo abbiamo molte di queste stampanti 3D installate nello stabilimento Weerg.
La stampa 3D multi jet fusion, nota anche come MJF, è una sistema di stampa 3D a letto di polvere sviluppata da HP. Viene utilizzata come strategia di produzione per creare parti uniche con una finitura superficiale molto buona, in tempi brevi e a costi ridotti.
La serie 5200 MJF di HP
La tecnologia MJF lega l'agente e la polvere in modo simile al binder jetting. Tuttavia, a differenza di un sistema basato su laser punto per punto, MJF è stato progettato per distribuire selettivamente i dettagli e gli agenti di fusione attraverso l'intero letto. Quindi questi strati vengono fusi insieme usando quella che viene chiamata luce infrarossa; il risultato è una maggiore velocità unita ad una precisione superiore rispetto alla vecchia stereolitografia (SLS)
Il modo in cui funziona questa tecnologia di stampa 3D è impressionante. La testina di stampa a fusione inizia depositando goccioline leganti e agenti di dettaglio attraverso gli strati di polvere polimerica che sono stati preriscaldati. Il legante funziona come un inchiostro che assorbe il calore, il che consente alla polvere di sciogliersi più facilmente a ciò a cui si lega.
Rappresentazione schematica della fabbricazione di legami granulari_By Paolo Cignoni
Durante il funzionamento, come accennato in precedenza, ogni strato viene fuso dalla luce infrarossa, mentre, contemporaneamente, viene trattenuto dall'agente legante. Nel frattempo, l'agente di dettaglio attiva quello che è noto come "effetto di raffreddamento". Questo raffreddamento fornisce un risultato nitido del bordo attorno alle aree fuse, con lo scopo principale di impedire la formazione di una piscina di fusione nella polvere sciolta.
Successivamente, la potenza viene distribuita sulla sommità di ogni strato solido. Questo perchè supporta le parti mentre si sviluppano, senza la necessità di una struttura di supporto in posizione. Ciò comporta più creatività, più libertà di progettazione e capacità produttiva più elevata. Questa parte del processo si ripete fino a quando il pezzo in fase di stampa è finalizzato. Ricordiamo che la stampa MJF non ha bisogno di alcun supporto, lasciando assoluta libertà morfologica al progettista.
Se ti stai chiedendo se MJF e la sinterizzazione laser selettiva (SLS) sono simili, non ti sbagli. Ad esempio, entrambe usano il nylon come materiale principale di stampa ed entrambe funzionano fondendo termicamente la polvere polimerica strato per strato. Quindi sì, sono strettamente correlate, ma ci sono alcune differenze tra queste due tecnologie che dovresti conoscere:
Una delle principali differenze tra MJF e SLS sono le fonti di calore. MJF utilizza un particolare inchiostro come agente di fusione per promuovere l'assorbimento della luce infrarossa, mentre SLS utilizza un laser per scansionare e quindi fondere ogni sezione trasversale. Ciò significa che i risultati della stampa saranno inevitabilmente diversi.
Il nylon PA12, per la sua versatilità e resistenza, è una delle materie plastiche più utilizzate al mondo e per questo lo prendiamo come riferimento principale. Il PA12 stampato in 3D con tecnologia MJF ha una finitura più liscia e tende ad essere più resistente di quello stampato con SLS. Ciò è particolarmente vero per la stampa in asse Z. Questo perché la tecnica di stampa di MJF ha un periodo di raffreddamento e post-elaborazione più breve, il che gli conferisce un vantaggio competitivo rispetto a SLS con lo stesso materiale. Inoltre, la polvere di costruzione con la tecnologia MJF può essere riciclata fino all'80% e riutilizzata, rispetto al 30/50% della tecnologia SLS. Per concludere, la tecnologia MJF non solo offre un prodotto migliore dal punto di vista meccanico ed estetico, ma anche decisamente meno costoso.
MJF, come notato in precedenza, è stato progettato per accelerare la velocità di costruzione (fino a 10 volte più veloce di SLS nei nostri test). Ciò significa che è un catalizzatore per la produzione di più prodotti in un lasso di tempo più breve, al punto da riuscire a competere in alcuni ambiti con lo stampaggio a iniezione; una cosa che SLS non è in grado di fare.
Le parti MJF presentano una risoluzione più alta dei dettagli che può arrivare a 0,5 millimetri, mentre in SLS è difficile ottenere dettagli sotto 0,8 millimetri. Quindi, se per il tuo progetto è fondamentale una finitura liscia e dettagliata, MJF è sicuramente la scelta migliore.
Poiché MJF è una tecnologia relativamente nuova, offre parti finali complessivamente migliori, ma dispone di una scelta limitata di materiali rispetto alla SLS. In Weerg attualmente offriamo il nylon PA12, PA11 e il polipropilene, ma prevediamo di includerne altri a breve.
Per parti funzionali in una varietà di settori. È l'ideale per assemblaggi complessi, alloggiamenti, custodie e applicazioni a tenuta stagna.
Per parti funzionali caricate meccanicamente in serie con elementi mobili e per utilizzo a lungo termine, come cerniere o parti destinate ad assorbire gli urti.
Materiale leggero per prototipi, interni di automobili, tubi e serbatoi per fluidi, parti di macchine, apparecchiature mediche e cosmetici.
Dopo questa panoramica, dovresti avere una migliore comprensione di cosa sia la stampa 3D HP multi jet fusion e maggiori conoscenze su ciò di cui è capace. Da un'eccellente accuratezza dei dettagli alle proprietà meccaniche dei pezzi, sia professionisti esperti che operatori occasionali possono trarre vantaggio dalla realizzazione di parti stampate in 3D ad alta precisione e a basso costo. Questo non solo può semplificare i processi e produrre forme complesse a velocità più elevate, ma è completamente personalizzabile per essere adattato alle esigenze di moltissime realtà.
Quindi, se sei pronto a ridurre i costi, migliorare le prestazioni e sviluppare materiali stampati di qualità, considera di realizzare le tue parti con una stampante 3D MJF... magari in outsourcing con Weerg.
Fonti e ulteriori letture:
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/