Wydajność i precyzja druku 3D dzięki technologii Multi Jet Fusion

Druk 3D, jako kluczowa technologia w przemyśle przyszłości, zyskał na znaczeniu w ramach Przemysłu 4.0 – czwartej rewolucji przemysłowej. Wytwarzanie przyrostowe otwiera zupełnie nowe możliwości produkcyjne, pozwalając na tworzenie skomplikowanych elementów bez kosztownych form wtryskowych i ograniczeń geometrycznych. Wśród innowacyjnych metod wyróżnia się technologia Multi Jet Fusion (MJF) opracowana przez firmę HP, która zyskała uznanie dzięki swojej wydajności, precyzji i niskim kosztom operacyjnym. MJF nie tylko przyspiesza proces produkcji, ale również umożliwia tworzenie części o doskonałych właściwościach mechanicznych, co czyni ją idealnym rozwiązaniem zarówno dla produkcji jednostkowej, jak i krótkich serii.

PROCES DRUKU 3D W TECHNOLOGII MULTI JET FUSION

Model 3D – Początek procesu

Każdy proces druku 3D rozpoczyna się od przygotowania modelu trójwymiarowego. To na jego podstawie drukarka tworzy rzeczywisty obiekt. Modele 3D są konwertowane na tzw. woksele, czyli objętościowe odpowiedniki pikseli, co pozwala na szczegółowe odwzorowanie geometrii elementu. Klienci mogą dostarczyć gotowe pliki 3D, ale Bäcker Systems oferuje także usługi projektowania od podstaw oraz odtwarzania istniejących części za pomocą skanowania 3D. Dzięki optymalizacji topologicznej można dodatkowo zmniejszyć zużycie materiału oraz zoptymalizować właściwości mechaniczne, co przekłada się na obniżenie kosztów produkcji.

Nesting – optymalne rozmieszczenie elementów

Jednym z kluczowych etapów przygotowania do druku jest tzw. nesting, czyli efektywne rozmieszczenie elementów w komorze drukarki. Poprawne zaplanowanie przestrzeni drukowania pozwala maksymalnie wykorzystać pojemność urządzenia, co wpływa na obniżenie kosztów oraz zwiększenie wydajności procesu.

Należy także zadbać o odpowiednią konfigurację termiczną, ponieważ nierównomierne rozmieszczenie części może prowadzić do problemów z rozprowadzaniem ciepła, co z kolei może wpłynąć na końcową jakość i wytrzymałość wydruku.

Przygotowanie drukarki 3D

Przed rozpoczęciem druku należy odpowiednio przygotować urządzenie, uzupełniając proszek oraz substancje aktywujące. Drukarka automatycznie miesza świeży proszek z materiałem odzyskanym z poprzednich cykli, co czyni proces bardziej efektywnym i ekologicznym. Dzięki technologii MJF możliwe jest użycie nawet 80% odzyskanego proszku, co znacząco obniża koszty produkcji, przy jednoczesnym zachowaniu wysokiej jakości wydruków. Dla porównania, inne technologie, jak SLS, wymagają użycia znacznie większej ilości nowego materiału, co czyni Multi Jet Fusion bardziej ekonomicznym wyborem.

Proces drukowania

Drukowanie w technologii MJF wykorzystuje drobnoziarnisty poliamid PA 12, który pozwala na tworzenie ultracienkich warstw o grubości zaledwie 80 mikronów. Cząsteczki proszku są łączone poprzez podniesienie ich temperatury powyżej punktu zeszklenia, co umożliwia ich trwałe spajanie. W trakcie druku stosowane są dwa rodzaje agentów chemicznych: agent spajający, który łączy cząsteczki proszku, oraz agent wygładzający, zapobiegający spiekaniu się materiału w miejscach, które mają pozostać puste. Dzięki temu procesowi powstają precyzyjne, wytrzymałe elementy, a końcowy etap chłodzenia zapobiega deformacjom.

ZAKOŃCZENIE PROCESU DRUKU I POSTPRODUKCJA

Zakończenie wydruku

Po zakończeniu procesu drukowania, zanim gotowe elementy zostaną wyjęte z drukarki, konieczne jest odzyskanie niewykorzystanego proszku. Specjalna procedura oczyszcza komorę z nadmiaru proszku, który jest następnie ponownie wykorzystywany w kolejnych cyklach produkcji. Technologia Multi Jet Fusion wyróżnia się minimalnym zapotrzebowaniem na świeży materiał – nowy cykl druku wymaga jedynie 20% nowego proszku, podczas gdy reszta pochodzi z odzysku, co czyni proces bardziej ekologicznym i oszczędnym.

Oczyszczanie i postprodukcja

Po wydrukowaniu elementy są oczyszczane w piaskarce, aby usunąć resztki proszku, a następnie mogą być poddane dalszej obróbce według potrzeb klienta. Standardowe wydruki mają ciemnoszary kolor i delikatnie chropowatą powierzchnię, którą można uszlachetnić przez barwienie na czarno lub malowanie natryskowe. Dzięki temu możliwe jest dopasowanie wyglądu i właściwości elementu do indywidualnych wymagań. Sprawdź pełną specyfikację techniczną materiału PA 12.

Masz więcej pytań odnośnie produkcji addytywnej MJF? Skontaktuj się naszym działem druku 3D.