MJF 対 FDM:知っておくべきこと

アディティブマニュファクチャリング業界は、多くの人が考えているよりも古い歴史があります。実際、過去約 40 年間に 3D プリンティングは大幅に進歩しました。エンジニアは、1980 年代にプロトタイプの製造にステレオリソグラフィー (SLA) 技術を使用し始め、1990 年代初頭に溶融堆積モデリング (FDM) の使用がすぐに続きました。 2016 年になると、マルチジェットフュージョン (MJF) が市場に登場し、アディティブマニュファクチャリング業界を再び変革しました。

FDM は最も古い 3D プリント技術の 1 つであり、MJF は最も新しい技術の 1 つですが、どちらも正確な部品を迅速に作成できます。次のプロジェクトに最適なのはどれですか?最終決定を下す前に、次のことを考慮する必要があります。

MJF 3D プリントとは

インクジェット印刷技術と精密機械に関する HP の専門知識は、HP が 2016 年に 3D 印刷分野に進出するきっかけとなりました。 MJF テクノロジーは、粉末材料のベッドでパーツをレイヤーごとに構築し、細部、一貫した機械的特性、高品質の表面仕上げを備えた強力で正確なコンポーネントを作成します。

サポート構造を必要としない、100% 充填された機能的で詳細な部品を製造できる MJF は、堅牢なプロトタイプの作成や少量生産の実行に適しています。一般的な用途には、治具、治具、電子機器のハウジング、および機械アセンブリが含まれます。

マルチジェットフュージョンはどのように機能しますか?

Multi Jet Fusion 3D プリントプロセスの開始時に、エンジニアが可動ビルドユニットをプリンターに配置し、プリンターがポリアミド 11 (PA 11)、ポリアミド 12 (PA 12) などの粉末材料の層を堆積させます。、またはTPA。次に、印刷および定着キャリッジがビルドエリアを横切って移動し、インクジェットノズルが定着剤を塗布します。レイヤーが完成すると、ビルドユニットが後退し、マシンが別のパウダーレイヤーを堆積させ、プロセスが繰り返されます。プリントが完了すると、オペレーターはビルドボックスを取り外し、パーツを冷却してルースパウダーから分離し、ビーズ、エア、またはウォーターブラスターを使用して残ったパウダーを取り除きます。

MJF 3D プリントの長所と短所は何ですか?

MJF は、他の 3D プリント技術よりも最大 10 倍高速であるため、ラピッドプロトタイピングや最終用途部品の中規模バッチに適しています。サポート構造が不要なため、材料を節約し、生産時間を短縮できます。さらに、MJF プリンターは超薄層を印刷できるため、気孔率が低く、解像度が高く、機械的特性が良好で、あらゆる方向に一貫した強度を備えた高密度の部品を製造できます。

ただし、この技術は他の付加製造技術よりも高価であり、いくつかの材料としか互換性がありません.

FDM 3D プリントとは?

FDM は費用対効果が高く、さまざまなサイズのプリンターを提供します。最終的なパーツの外観、感触、および他のコンポーネントとの適合性についての一般的なアイデアを得るために、初期のコンセプト開発段階および忠実度の高いプロトタイピング段階で印刷するのに理想的です。 FDM は最終用途製品にも使用できます。

FDM 印刷はどのように機能しますか?

FDM を使用してパーツを作成するには、プリンター、デジタルモデル、およびフィラメントのスプールが必要です。アクリロニトリルブタジエンスチレン (ABS)、アクリロニトリルスチレンアクリレート (ASA)、ポリカーボネート (PC)、およびナイロン (PA) は、最も一般的なフィラメント材料です。

デジタル 3D モデルをスライスした後、X、Y、Z 軸に沿って移動する際に、プリンターがノズルからプラスチックフィラメントを溶かして押し出します。各レイヤーの後にビルドプラットフォームが下に移動し (または押出ヘッドが上に移動し)、プロセスが再び開始されます。ほとんどのレイヤーの高さは 0.1 mm から 0.5 mm ですが、より滑らかな表面、湾曲した印刷、または高レベルの詳細が必要な場合は、より小さいレイヤーサイズを使用する必要がある場合があります.

FDM 3D プリントの長所と短所は何ですか?

FDM には、短納期から幅広い素材や色との互換性まで、さまざまな機能があります。 FDM プリンターを使用すると、ABS、ナイロンなどを使用して、強力で機能的なプロトタイプや最終用途の部品を作成できます。産業用 FDM マシンの造形サイズは 1,000 mm x 1,000 mm x 1,000 mm にもなり、大量生産部品と同じくらい簡単にカスタム部品を印刷できます。

FDM にはいくつかの欠点もあります。 1 つには、他の 3D プリント技術と同じ品質、信頼性、または寸法精度を提供していません。ノズルが詰まったり、プリントベッドが正しく調整されなかったりして、プリントが失敗する可能性があります。 MJF と同様に、成形品の冷却速度が異なると、反りに気付く場合があります。レイヤラインが表示され、解像度が低くなる場合もあります。

さらに、FDM パーツは異方性があり、多くの場合サポートが必要なため、パーツの設計時に方向とサポート構造の配置を考慮する必要があります。また、サンディング、研磨、アセトン蒸気スムージング、またはエポキシコーティングによってパーツを後処理するか、より高価な溶解可能なサポート材料を選択する必要がある場合もあります。

マルチジェットフュージョン vs. 溶融堆積モデリング

FDM と MJF を比較すると、各プロセスには長所と短所があり、どちらか一方を優先して使用することが理にかなっている特定の状況があります。以下を考慮する必要があります:

パーツの品質: 単純なプロトタイプを作成する場合は、FDM を使用する必要があります。ただし、滑らかで高品質で一貫した仕上げの最終用途部品が必要な場合は、MJF を選択し、追加の後処理を避けてください。

パーツの望ましい強度、耐久性、およびその他の特性: MJF プリントはほぼ等方性ですが、FDM プリントは、押出プロセスによる熱と伸びにより、Z 方向が弱くなります。さらに、MJF パーツは多くの場合、FDM パーツよりも硬く、密度が高く、耐久性に優れているため、長持ちする機能パーツが必要な場合は、MJF の使用を検討してください。概念的なプロトタイプが必要な場合は、FDM を使用してコストを削減してください。

デザインの複雑さ: MJF はサポート構造を必要とせず、より小さなレイヤーを使用するため、デザインの柔軟性が向上し、より複雑な構造を印刷できます。

パーツの素材: MJF はいくつかの素材としか互換性がないため、より幅広い素材と色の選択肢が必要な場合は、FDM を選択する必要があります。

制作要件: 複数の機能部品を生産する必要がある場合、または納期が厳しい場合は、MJF を検討してください。 MJF マシンは 1 時間あたり約 300 cm3 を印刷できますが、FDM の平均生産速度は 1 時間あたり 10 cm3 です。さらに、印刷量をより効果的に使用して生産を拡大できます。