MJF مقابل التصنيع باستخدام الحاسب الآلي: أيهما أفضل للنماذج الأولية للسيارات؟

لا تعمل أجزاء PA12 المصنوعة باستخدام Multi Jet Fusion من HP بشكل متماثل في كل الاتجاهات. تبلغ نسبة الاستطالة عند الكسر حوالي 17% في المستوى XY ولكنها تنخفض إلى 9% تقريبًا على طول المحور Z - وهي تفاصيل أكثر أهمية مما تسمح به معظم مقالات المقارنة، خاصة عندما يكون الجزء المعني عبارة عن ذراع ملائمة - يجب أن تتحمل الثني المتكرر أثناء دورة التحقق من الصحة. غالبًا ما يكون تحديد اتجاه البناء بشكل صحيح، وليس مجرد اختيار MJF على CNC، هو ما يحدد ما إذا كان النموذج الأولي يتصرف بالفعل مثل جزء الإنتاج الذي من المفترض أن يمثله.

يعد هذا التمييز نقطة بداية مفيدة لمقارنة طباعة MJF ثلاثية الأبعاد والتصنيع باستخدام الحاسب الآلي للنماذج الأولية للسيارات، لأن القرار الحقيقي لا يقتصر فقط على "أي عملية أفضل" - بل أي عملية، تم تصميمها بالطريقة الصحيحة، تمنحك جزءًا يمكنك الوثوق به في الاختبار الذي أنت على وشك إجرائه.

تضع أوراق بيانات HP المستقلة معيار PA12 (عبر Multi Jet Fusion) في هذه الأرقام:

رقمان في تلك القائمة يستحقان المزيد من الاهتمام أكثر مما يحصلان عليه عادة. أولاً، يعني تقسيم استطالة XY/Z أن ميزة المفصلة -الملائمة أو الحية- تعمل بشكل مختلف اعتمادًا على ما إذا كان المحور المرن مطبوعًا في-المستوى أو من خلال الطبقات - يجب أن تكون وسائل شرح الاتجاه جزءًا من حزمة الرسم، وليست فكرة لاحقة متروكة للمطبعة. ثانيًا، تُظهر أرقام HDT فجوة ذات معنى بين حالات التحميل 0.45 ميجا باسكال و1.8 ميجا باسكال، وهو أمر مناسب للأقواس الموجودة أسفل غطاء المحرك - والتي ترى امتصاص الحرارة المحيطة والحمل الميكانيكي في وقت واحد؛ يمكن للجزء الذي يكون جيدًا بالقرب من حجرة المحرك الدافئة أن يتصرف بشكل مختلف بمجرد أن يحمل أيضًا تحميلًا مسبقًا للتثبيت.

تشير HP أيضًا إلى أن نظام المسحوق PA12 عالي القابلية لإعادة الاستخدام يُرجع ما يقرب من 80% من المسحوق الفائض القابل للاستخدام لكل تصميم مقارنة بمعدلات إعادة الاستخدام المنخفضة النموذجية للتلبيد بالليزر الانتقائي، وهو جزء من سبب ميل تكلفة المواد لكل -جزء من MJF إلى البقاء منخفضة حتى مع تراكم تكرارات التصميم.

لا شيء من هذا يجعل MJF بديلاً عالميًا. يبقى CNC الخيار الأفضل عندما:

الجزء معدني، أو بلاستيك خاص خارج مجموعة المواد الشائعة لـ MJF (درجات PEEK معينة، الأسيتال/Delrin، -الراتنجات المتخصصة ذات درجة الحرارة العالية)

يجب أن تكون التفاوتات أكثر إحكامًا من ±0.1–0.2 مم تقريبًا، أو يحتاج سطح الختم/المحمل إلى تشكيله -بدقة

الهندسة بسيطة ومكتنزة بدرجة كافية بحيث تظل إزالة المواد - وبالتالي وقت الدورة - منخفضًا بغض النظر عن العملية

طريقة الإنتاج النهائية هي CNC، وتحتاج الأجزاء المبكرة إلى تتبع تشطيب سطح هذه العملية وسلوك الأبعاد بأكبر قدر ممكن

يقع التسامح النموذجي الذي يمكن تحقيقه لـ MJF في حدود ±0.2–0.3 مم عند أحجام الأجزاء المعتدلة ويميل إلى الاتساع في الأشكال الهندسية ذات الجدران الأكبر أو الرقيقة-، نظرًا لأن دقة الأبعاد على طبقة المسحوق- تتدرج مع حجم الجزء بطريقة لا تتم معالجتها بشكل عام. إذا كانت واجهة التزاوج بحاجة إلى الحفاظ على توافق محكم مع مكون معدني موجود، فعادةً ما تكون هذه مهمة CNC، أو جزء MJF مع سطح مرجعي آلي يضاف بعد ذلك.

نظرًا لفجوة استطالة XY/Z أعلاه، فإن التوجيه العملي للأذرع الملائمة الكابولية- هو توجيه الاتجاه المرن في مستوى XY حيثما يسمح تخطيط البناء بذلك - حيث يتمتع PA12 بهامش استطالة أكبر قبل التشقق تحت المشاركة المتكررة. تتجنب الأذرع المفاجئة المصنعة باستخدام الحاسب الآلي - سؤال التوجيه هذا تمامًا، ولكن عادةً ما يكون إنتاجها أكثر تكلفة لأن ميزات الكابولي الرفيعة تتطلب تخطيطًا دقيقًا لمسار الأدوات وتحمل خطرًا حقيقيًا لانحراف الأداة أو ثرثرتها في التمريرات النهائية.

بالنسبة للمشابك الداخلية، وحاملات مجموعة الأسلاك-، وأغطية المستشعرات التي تمر عبر العشرات من دورات الاتصال/قطع الاتصال أثناء برنامج التحقق من الصحة، غالبًا ما يكون هذا هو العامل الحاسم لصالح MJF - ليس فقط بناء السرعة، ولكن أيضًا القدرة على الاحتفاظ بسلوك التعب المتسق عبر مجموعة متداخلة من الأجزاء من عملية طباعة واحدة. وهذا أيضًا هو السبب وراء استمرار معظم عمليات الكتابة-.MJF 3D الطباعة البلاستيكية المفاجئة -مناسبةنتفق على نفس النصيحة: احصل على الاتجاه الصحيح أولاً، وسيهتم سلوك الكلال للمادة بالباقي.

أقسام سحب الهواء وأغطية سائل التبريد وأشكال مجاري الهواء الأخرى هي المكان الذي تكتسب فيه عملية طبقة المسحوق- مكانتها: يعمل المسحوق غير المصهر داخل قناة مغلقة كدعم خاص بها، لذلك يمكن طباعة المشعب الذي يحتاج إلى متجر CNC لتقسيمه إلى نصفين والربط - أو يتطلب عمل متعدد-محاور بالإضافة إلى EDM للميزات الداخلية - كقطعة واحدة. عادةً ما تؤدي المعالجة -اللاحقة (سفع الحبيبات أو تنعيم البخار) إلى وصول السطح الداخلي إلى حالة قابلة للاستخدام لاختبار التدفق والتسرب بدون تمريرات معالجة إضافية. مناقشات MJF طباعة ثلاثية الأبعاد لمشعبات سحب الهواءأميل إلى التركيز على هذه القطعة المفردة- باعتبارها الميزة الرئيسية، وهي ميزة عادلة - ولكن نقطة ترطيب -الأسفل مهمة بنفس القدر بالنسبة للجزء الذي يجب أن يحافظ على التدفق-القطر الداخلي الحرج.
 

المقايضة-تستحق الإشارة إليها: امتصاص الرطوبة بالقرب من 1.5% عند التشبع يعني أن الجزء المتبقي في بيئة متجر رطبة لأسابيع قبل فحص الملاءمة يمكن أن يلتقط كمية كافية من الماء للتحرك قليلاً خارج مواصفات القطر الداخلي - الضيقة. بالنسبة للهندسة الحرجة للتدفق-، من المفيد تكييف الأجزاء عند رطوبة يمكن التحكم فيها لمدة 24-48 ساعة قبل القياس النهائي، بنفس الطريقة التي تتبعها طرق اختبار ASTM الأساسية.
 

تميل الأقواس التي تعمل على دمج وظائف متعددة، ومبيتات المستشعرات والإلكترونيات، وأدوات التثبيت الأرضية-إلى اتباع نفس النمط مثل الملاءمة-المفاجئة وأمثلة الأنابيب المذكورة أعلاه - الحالة الأوسع لـ قطع غيار السيارات مع الطباعة MJF 3D عادة ما ترجع إلى نفس المتغيرات الثلاثة: الهندسة معقدة للغاية بالنسبة للآلات الاقتصادية، والأحجام منخفضة للغاية لتبرير الأدوات، والجدول الزمني للتحقق يتم قياسه بالأيام بدلاً من الأسابيع.

اطرح على البائع المحتمل سؤالين يتجاوزان المحادثة القياسية "هل يمكنك طباعة هذه": ما هي نسبة المسحوق البكر الذي يمزجونه في كل تصميم، وما إذا كانوا يتتبعون بيانات موضع البناء- لكل جزء. تؤثر نسبة المسحوق المعاد استخدامها- على الاتساق الميكانيكي دفعة إلى دفعة، والمتجر الذي يمكنه إخبارك بمكان تواجد الجزء الخاص بك في غرفة البناء - وبالتالي ما هو التاريخ الحراري له - هو في وضع أفضل لشرح القيم المتطرفة الأبعاد أو الميكانيكية إذا ظهر أحدها أثناء الاختبار.

بالنسبة لجزء معين، فإن أسرع طريقة لتسوية المقارنة هي إرسال نفس ملف STEP - مع توجيه وسائل شرح التسامح- الهامة المميزة بـ - إلى كل من خدمة MJF ومتجر CNC، ومقارنة علامات الاقتباس بما يمكن أن تحمله كل عملية فعليًا في الميزات التي تهم اختبارك.