كثيرًا ما يصطدم المهندسون والمشترون بنفس الجدار عند الانتقال من النماذج الأولية إلى مجموعات -صغيرة: MJF أم SLS؟ تنتج كلتا عمليتي طبقة المسحوق- أجزاء من النايلون القوي، إلا أن الطريقة التي يتم بها دمج المسحوق تخلق اختلافات حقيقية في الاتساق وجودة السطح والسرعة والتكلفة. اختر الخيار الخطأ وقد ينتهي بك الأمر إلى فترات زمنية أطول، أو تكاليف وحدة أعلى، أو فشل الأجزاء تحت التحميلات المتعددة-. تستعرض هذه المقارنة الاختلافات العملية حتى تتمكن من تحديد العملية التي تناسب احتياجات الإنتاج لديك-ولماذا يتم الآن تعيين العديد من الفرق افتراضيًاالأجزاء المطبوعة MJF.
كيف تعمل العمليتين
يستخدم SLS ليزر ثاني أكسيد الكربون لتلبيد مسحوق النايلون (عادةً PA12 أو PA11) نقطة بنقطة. يجب أن يتتبع الليزر كل محيط، لذلك ينمو وقت البناء مع تعقيد الأجزاء وكثافة التعبئة.
MJF يأخذ نهجا مختلفا. تقوم مصفوفة نفث الحبر بترسيب عوامل الصهر والتفصيل، ثم تقوم مصابيح الأشعة تحت الحمراء بإذابة طبقة كاملة مرة واحدة. نظرًا لأن الطبقة بأكملها مدمجة معًا، فإن العملية تتم بشكل أسرع وتخلق ترابطًا أكثر اتساقًا بين الطبقات. لا تحتاج أي من الطريقتين إلى هياكل داعمة، لذا فكلاهما يتعامل مع الهندسة المعقدة بشكل جيد. ومن الناحية العملية، على الرغم من ذلك، تميل MJF إلى تقديم دفعة أكثر إحكامًا-إلى-تماسك الدفعة وتفاصيل السطح الأكثر وضوحًا.
القوة والأداء الميكانيكي
تعمل كلتا العمليتين عادةً على تشغيل PA12 وتدرج قوة شد تبلغ حوالي 48 ميجا باسكال. يظهر الفرق الأكبر في الاتجاه والتشطيب السطحي.
|
ملكية |
MJF (PA12 النموذجي) |
SLS (PA12 النموذجي) |
الوجبات الجاهزة العملية |
|
قوة الشد (XY) |
≈ 48 ميجا باسكال |
≈ 48 ميجا باسكال |
مشابه |
|
قوة الشد (ض) |
≈ 48 ميجا باسكال (بالقرب من -متناحي الخواص) |
≈ 42 ميجا باسكال (تباين واضح) |
MJF أكثر اتساقا |
|
استطالة عند الاستراحة |
15–20 % |
20-35% (يعتمد على المزيج) |
SLS في كثير من الأحيان أكثر مرونة |
|
كما-تم إنشاء خشونة السطح |
أكثر سلاسة (≈ 8–15 ميكرومتر Ra) |
أكثر خشونة (≈ 15–25 ميكرومتر Ra) |
يحتاج MJF إلى تشطيب أقل |
|
الكثافة / المسامية |
أكثر كثافة قليلاً، وأقل مسامية |
أكثر مسامية قليلا |
MJF أكثر كثافة |
|
درجة حرارة انحراف الحرارة |
≈ 170-175 درجة |
≈ 140-150 درجة |
التحقق من درجة معينة |
تأتي هذه الأرقام من أوراق بيانات المواد المنشورة والاختبارات الجانبية-جنبًا إلى جنب-التي تجريها مكاتب الخدمة المتعددة. تتغير الأرقام الحقيقية قليلاً مع الماكينة وكمية المسحوق والاتجاه، لكن النمط يظل ثابتًا:الأجزاء المطبوعة MJFالحفاظ على القوة بشكل أكثر توازنا في جميع الاتجاهات. وهذا مهم بالنسبة للتركيبات المفاجئة-، والمفصلات الحية، وأي جزء يتلقى الأحمال من أكثر من محور واحد.
التكلفة والمدة الزمنية
غالبًا ما يكون سعر العمليتين متشابهًا عند تشغيلهما مرة واحدة-أو بكميات منخفضة جدًا. بمجرد تجاوز ما يقرب من 50 قطعة، عادةً ما تتقدم MJF للأمام. يتم إنشاء تشطيبات دمج الطبقات الكاملة- بشكل أسرع، وتكون معدلات إعادة استخدام المسحوق أعلى (حوالي 80% مقابل 50% تقريبًا لـSLS)، وتكون دورات التبريد أقصر. والنتيجة الصافية هي انخفاض تكلفة الوحدة وتحقيق أسرع لنفسهاأجزاء من النايلون MJF.
لا يزال SLS منطقيًا بالنسبة للمكونات الفردية الكبيرة جدًا، أو بعض المواد المملوءة (أحمال عالية من الزجاج أو الكربون، أو مواد TPU المتخصصة)، أو المهام التي تحتاج إلى قاعدة بيضاء نقية للصباغة- المتعددة الألوان.
ما هي العملية التي تناسب أي وظيفة
عادةً ما يكون MJF هو الأفضل عندما تحتاج إلى:
النهاية الوظيفية-استخدام الأجزاء أو تشغيل الحجم المتوسط-.
قوة متسقة في اتجاهات متعددة
أكثر دقة مثل-الأسطح المبنية وتفاصيل أكثر وضوحًا
قفزة سريعة من النموذج الأولي إلى إنتاج -الدفعات الصغيرة
فترات زمنية يمكن التنبؤ بها
يميل SLS إلى الفوز عندما تحتاج إلى:
أجزاء مفردة-كبيرة جدًا
درجات المواد المتخصصة التي لا تقدمها MJF بعد
لون أساسي أبيض -للصبغة كاملة الطيف
حجم منخفض للغاية-أو قطع صناعية مخصصة للغاية
تتجه الفرق المنتجة للمشابك الداخلية للسيارات، والمقابض الآلية، ومساكن الإلكترونيات الاستهلاكية، والأجهزة الطبية المساعدة نحوالأجزاء المطبوعة MJFلهذه الأسباب تحديدًا-أداء أكثر توقعًا وتسليمًا أسرع.
التبديل العالمي الحقيقي-: من SLS إلى MJF
كانت إحدى الشركات المصنعة للإلكترونيات الاستهلاكية-تستخدم SLS للأقواس الهيكلية الداخلية والمبيتات الملائمة-. بمجرد انتقالهم إلى الإنتاج التجريبي، بدأوا في رؤية حالات فشل عرضية في المحور -Z أثناء اختبار السقوط وفترات زمنية أطول-من-المهل الزمنية الموعودة. لقد حولوا نفس الأشكال الهندسية إلى محترفخدمة الطباعة ثلاثية الأبعاد MJFتشغيل معيار PA12.
بعد التغيير:
انخفض متوسط المهلة بمقدار الثلث تقريبًا
انخفضت تكلفة الوحدة بنحو 20%
اختفت حالات فشل اختبار الإسقاط-المتعلقة باتجاه الطبقة إلى حد كبير
أصبح تشطيب السطح متسقًا بدرجة كافية بحيث تستغرق الصباغة والصنفرة الخفيفة وقتًا أقل
إنهم يقومون الآن بتشغيل تلك الأقواس والمساكن حصريًاأجزاء من النايلون MJF. قام المحول بإزالة مصدر متكرر للتجميع-خردة سطر وجعل الجدولة أكثر موثوقية بكثير.
المعايير والبيانات المنشورة
يرجع معظم المستخدمين الصناعيين إلى معايير لجنة ASTM F42 ومعيار ISO/ASTM 52900 لعمليات دمج طبقة المساحيق-. دراسات مقارنة متعددة حول PA12 (بما في ذلك الأعمال المنشورة فيالمواد الهندسية المتقدمةوالمجلات الأخرى) أن MJF ينتج عمومًا ترابطًا أفضل بين الطبقات وخصائص ميكانيكية متناحية أكثر، بينما يحافظ SLS على ميزة في تنوع المواد والحد الأقصى لحجم البناء. عندما تكون هوامش الأداء ضيقة، يظل النهج الأكثر أمانًا هو الاختبار الجانبي-بجانب-هندسة الجزء الفعلي.
التعليمات
س: هل الأجزاء المطبوعة MJF أقوى دائمًا من أجزاء SLS؟
ج: أرقام الشد الاسمية متقاربة، لكن أجزاء MJF أقرب إلى الخواص. بالنسبة لأي شيء يواجه تحميلًا متعدد-محاور، فإن هذا الاتساق عادة ما يكون أكثر أهمية من رقم قوة العنوان.
س: ما هي العملية الأكثر فعالية من حيث التكلفة-للدفعات الصغيرة؟
ج: ما يزيد عن 50 قطعة تقريبًا، توفر MJF عادةً تكلفة وحدة أقل وفترات زمنية أقصر بسبب الإنتاجية الأعلى وإعادة استخدام المسحوق بشكل أفضل. أقل من هذا الحجم غالبًا ما يكون الاثنان قابلين للمقارنة.
س: هل يمكن استخدام أجزاء النايلون MJF كأجزاء إنتاج نهائية؟
ج: نعم. الأجزاء المطبوعة PA12 MJF موجودة بالفعل في الخدمة كمكونات وظيفية، وتركيبات إنتاج، ومبيت-مواجه للمستهلك عبر العديد من الصناعات. يلبي الأداء الميكانيكي واستقرار الأبعاد معظم المتطلبات الصناعية والمستهلكة.
الخطوة التالية
إذا كانت أجزائك تحتاج إلى قوة متسقة ومتعددة الاتجاهات-أو إنتاج أسرع أو تكلفة أقل بكميات متوسطة،الأجزاء المطبوعة MJFتستحق نظرة جادة. شارك ملفات CAD الخاصة بك والكميات المستهدفة مع شخص مؤهلخدمة الطباعة ثلاثية الأبعاد MJFواطلب إجراء مقارنة مباشرة مع عملية SLS الحالية لديك. تجد معظم الفرق أن الأرقام واضحة خلال دورة بناء واحدة.