Multi Jet Fusion to metoda druku 3D wprowadzona na rynek przez firmę Hewlett-Packard (HP) w 2016 roku. Technologia ta polega na zastosowaniu pewnego rodzaju ciekłej substancji wiążącej w celu spojenia sproszkowanego materiału polimerowego warstwa po warstwie. Technologia wzięła swoją nazwę od wielu głowic atramentowych.
Firma wyjaśnia, że jej technologia opiera się na dziesięcioleciach inwestycji HP w drukowanie atramentowe, materiały do druku strumieniowego, niedrogą mechanikę precyzyjną i naukę o materiałach.
Proces Multi Jet Fusion
Urządzenie grzewcze wykorzystujące podczerwień porusza się również nad wydrukiem. Gdziekolwiek dodano substancję wiążącą, leżąca pod spodem warstwa „zespaja” się razem, podczas gdy obszary pokryte środkiem wykańczającym nie łączą się całkowicie, ale działają jak warstwa zapewniająca jakość powierzchni na krawędziach wydruku. Miejsca, na które nie nałożono środka wykańczającego – pozostają sproszkowane. Niezwiązany proszek podtrzymuje zespojony materiał, co eliminuje potrzebę stosowania podpór.
Aby zakończyć proces drukowania, cała komora z proszkowanym materiałem wraz ze znajdującymi się na nim częściami – zostaje przeniesione do osobnego stanowiska obróbczego. Tutaj większość sypkiego, niestopionego proszku jest odsysana, co pozwala na jego ponowne wykorzystanie zamiast wytwarzania nadmiaru odpadów.
Poniższy film HP przedstawia obrazowo na czym polega technologia MJF 3D
PLUSY
- Duża prędkość drukowania
- Cykle produkcyjne o dużej objętości
- Dokładne drukowanie drobnych szczegółów
- Niski koszt wydruku indywidualnego
- Swoboda projektowania – nie są potrzebne żadne podpory
- Mniej odpadów, dzięki recyklingowi proszku
- Łatwość kolorowania części w postprocessingu, lub wydruk kolorowych elementów na maszynach HP Jet Fusion 380 i 580 (aktualnie bez wsparcia HP – więcej na ten temat poniżej)
- Wysoka jakość wykończenie powierzchni
- Stałe właściwości mechaniczne (brak anizotropii)
MINUSY
- Kosztowna początkowa inwestycja w drukarkę (koszty w dalszej części materiału)
- Wąski wybór materiałów
- Produkt końcowy to szary produkt bez barwników (z wyjątkiem drukowania przy użyciu nowego rozwiązania HP Jet Fusion 5420W).
Urządzenia i materiały
Drukarki wykorzystujące technologię MJF:
- HP JET FUSION 3D 540/340
- HP JET FUSION 3D 580/380 COLOR
- HP JET FUSION 3D 4210/4200
- HP JET FUSION 3D 5200
- HP JET FUSION 3D 5210 Pro/5210
- HP JET FUSION 3D 5420W
Początkowo Multi Jet Fusion był kompatybilny tylko z proszkami Nylon PA 12. Chociaż jest to nadal najpopularniejsza opcja, w ciągu kilku lat obecności tej technologii na rynku zakres dostępnych materiałów poszerzył się o nowe pozycje.
Materiały używane w technologii MJF możemy podzielić na dwie kategorie:
Materiały sztywne
- Nylon PA 12 o wysokim stopniu ponownego użycia
- HR PA 12
- HR PA 12 W (biały)
- HRPA 11
- HR PP możliwe dzięki BASF Production
Materiały elastyczne
- Estane 3D TPU – M95A od Lubrizolu
- Ultrastint TPU01 firmy BASF
- TPA firmy Evonik/HP
- Estane 3D TPU M88A
Przykładowy test zużycia elementu wydrukowanego na MJP 4200 = 100 tys. cykli kontaktu aluminiowego płaskownika wchodzącego w gniazdo wydrukowane z materiał Nylon PA-12.
Po teście element został odwzorowany dokładnym skanerem 3D, w najbardziej zużytym miejscu, ściana elementu różniła się o ok. 0,3mm od nowego gniazda.
WOKSELE
Wydruk 3D MJP składa się ze zbioru tzw. wokseli. Woksel jest to najmniejszy element w środowisku 3D. Wg firmy HP, każdy wydrukowany woksel może być indywidualnie modyfikowany poprzez natrysk odpowiednich środków, dzięki czemu możemy kontrolować takie właściwości wydruku jak, chropowatość, ścieralność, kolor, przezroczystość, sztywność, elastyczność, a nawet przewodność elektryczną.
DRUK 3D W KOLORZE
Firma HP oferowała technologię Multi Jet Fusion w pełnym kolorze, ale niestety w 2021 roku wycofała ze sprzedaży maszyny HP Jet Fusion 380 i 580, które to umożliwiały. Firmy zajmujące się drukowaniem 3D posiadające te drukarki, wciąż mogą drukować w kolorze, jednak HP już ich oficjalnie nie obsługuje. Przyczyna rezygnacji z urządzeń potrafiących drukować w kolorze nie jest do końca znana.
KOSZTY
Koszt wydruków w technologii MJF jest relatywnie tani, firmy, które wyceniają usługę druku w tej technologii liczą objętość jaką zajmuje wydruk + offset 3mm, gdzie znajduje się w części utrwalony proszek, który nie może być wykorzystany po raz drugi. Końcowy koszt wydruków można w pewnym stopniu porównać do metody druku SLS.
Kosz maszyn zaczyna się od 100tys. dolarów amerykańskich, ale dla każdego regionu/kraju otrzymuje się indywidualną wycenę.
O innych metodach drukowania przestrzennego przeczytasz tutaj: FDM, SLS, SLA, DMLS, CLIP, 3DP, IJP, LOM.
źródło: hp.com, forerunner3d.com
