پرینتر سه بعدی MJF چیست ؟ MULTI JET FUSION تکنولوژی افزودنی

Multi Jet Modeling

خلاصه

MJF : پرینتر سه بعدی مولتی جت فیوژن ترکیبی از تکنولوژی های SLS و متریال جتینگ – پلی جت است. تعدادی نازل جوهرافشان از محیط پرینت عبور می کنند و یک عنصر اتصال دهنده را روی یک لایه نازک از پودر پلاستیک می ریزد. همزمان در گوشه های قطعه یک عنصر ذوب کننده تزریق می شود. سپس یک منبع انرژی IR با نیروی بالا از روی سینی ساخت می گذرد و قسمت هایی که عنصر اتصال دهنده دارند ذوب شده و به هم متصل می شوند. این پروسه تا وقتی قطعات ساخته شوند تکرار می شود.

پرینتر سه بعدی multi jet moldeing MJF

Multi Jet Fusion : MJF

تاریخچه :

MJF : Multi Jet Fusion یک فناوری تولید افزودنی است که توسط HP ساخته شده و در ماه مه 2016 رونمایی شده است و باعث ایجاد هیجان و اضطراب گسترده در صنعت در اقدامات برابر می شود. MJF در خانواده فن آوری های Powder Bed Fusion (PBF) قرار دارد و جنبه های SLS و Material Jetting را به اشتراک می گذارد. HP ادعا می کند که MJF حداکثر 10 برابر سریعتر از فن آوری های رقیب است ، قادر به چاپ 12000 وکسل در هر اینچ خطی در هر لایه است

روش کار :MJF

همانند Stereolithography، فرآیندهای کیفیت بالای MJF از یک نور UV برای عبور از فتوپلیمر استفاده می کنند؛ با این حال، به جای این که یک لیزر لایه ها را بهبود ببخشد، سرنازل پرینتر، قطره های کوچکی از فتوپلیمر را پرتاب می کند (شبیه به جوهر در پرینترهای جوهرافشان) و به شکل لایه اول در می آورد. لامپ UV که به سر پرینتر متصل است از روی پلیمر رد می شود و شکل لایه را ثابت می کند.

سپس بستر ساخت به اندازه ضخامت یک لایه پایین می رود و متریال بیشتری مستقیما روی لایه قبلی دپوزیت می شود. این فرآیند تا پایان ساخت قطعه تکرار می شود.

سر چاپگر سه بعدی شامل تعداد زیادی جت (بیش از 100 عدد) است که به‌صورت خطی آرایش یافته‌اند.

در این فرآیند، مواد ترموپلیمر (موم) و آکریلیک فتوپلیمر توسط جت‌ها و متناظر با مقاطع قطعه روی پلتفرم ریخته شده و لایه‌ها و تکیه‌گاه‌های موردنیاز را ایجاد می‌کنند.

برای شکل‌دهی لایه‌ها، سر چاپگر در راستای X و پلتفرم دستگاه در راستاهای Y و Z حرکت می‌کنند.

وقتی ساخت یک‌لایه تمام شد، پلتفرم به‌اندازه ضخامت یک‌لایه به سمت پایین حرکت کرده و فرآیند مجدداً تکرار می‌شود.

در ابتدا،دمای رزین مایع تا ۳۰-۶۰ درجه بالا برده می شود تا به چسبندگی موردنظر برسد.

در مرحله بعدی، هدِ پرینتر روی پلتفرم ساخت حرکت کرده و صدها قطره کوچک متریال فتوپلیمر در مکان های مشخص توزیع می شوند.

MJF : یک منبع نور فرابنفش (UV) که به هد پرینت متصل است به مواد توزیع شده تابیده شده و لایه اول را می سازد.

پس از اتمام ساخت لایه، پلتفرم ساخت به اندازه یک لایه به پایین حرکت کرده و پروسه تا زمان ساخت کامل قطعه تکرار می شود.

معایب MJF :

MJF : حجم کوچک ساخت

محدودیت مواد: مواد مورد استفاده در این سیستم به ترموپلیمرهای Thermo Jet 2000 و Thermo Jet 88 محدود می‌شوند.

دقت نسبتاً پایین

با توجه به مصرف بیشتر مواد اولیه و پرداخت و پست پروسس زمان بر، هزینه پرینت سه بعدی مات کمی بالاتر است. سطوح قطعاتی که با تنظیمات مات پرینت سه بعدی می شوند سختی کمتری دارند.

قطعاتی که با تکنولوژی پرینت سه بعدی متریال جتینگ ساخته می شوند معمولا مناسب نمونه های کاربردی نیستند ، این قطعات خواص مکانیکی ضعیفی داشته و معمولا شکننده هستند.

مواد اولیه پرینتر سه بعدی پلی جت و دیگر سیستم های متریال جتینگ حساس به نور بوده و خواص مکانیکی آنها در طول زمان تحلیل می رود.

هزینه بالای پرینت سه بعدی پلی جت و دیگر سیستم های پرینت سه بعدی متریال جتینگ باعث می شود که این تکنولوژی برای بسیاری از کاربردها اقتصادی نباشد.

مزایا MJF :

MJF : متریال جتینگ قطعات را با دقت ابعادی بسیار بالا و سطوح نرم تولید می کند.
پرینت مولتی متریال و گستره زیادی از متریال ها مانند متریال شبه-ABS ، شبه-لاستیک و مواد اولیه کاملا شفاف) در تکنولوژی پلی جت قابل استفاده هستند. مثلا یک قطعه می تواند همزمان انعطاف کش – مانند و سفتی ABS را داشته باشد.
این ویژگی ها پرینتر سه بعدی پلی جت را به یک گزینه جذاب برای نمونه ها و قالب های تزریق پلاستیک تبدیل می کند.

پرینترهای MJP، رزولوشن بسیار بالایی در محور Z دارند و ضخامت لایه گذاری آنها تنها 16 میکرون است.

به علاوه، قابلیت انتخاب حالت پرینت به کاربر اجازه می دهد که ترکیبی از رزولوشن و سرعت پرینت را تنظیم کند.

با این قابلیت، پیدا کردن بهترین ترکیب این دو ویژگی برای تولید محصول مورد نظرتان کار دشواری نیست.
سطح نهایی قطعات کاملا صاف است و در بسیاری کاربردهای دقیق میتواند با تولیدات SLA رقابت کند.
پیشرفت های اخیر در زمینه متریال، باعث بالا رفتن دوام و استحکام متریال پلاستیک شده و حالا از این متریال برای مقاصد کاربردی می توان بهره برد.

یکی از نکات عالی در مورد پرینتر های MJP، سازگاری آنها با دفتر کار است، این پرینترها از جریان الکتریکی معمولی استفاده می کنند و دسترسی به نمونه سازی ارزان و کیفیت بالا را ممکن می سازند.

پرینترهای متریال مومی MJP نیز یک جایگزین دیجیتال برای فرآیند ریخته گری سنتی به شمار می روند. این روش با تجهیزات روشهای قدیمی ریخته گری باعث حذف مراحل طولانی و پر هزینه می شود.

کارآمدی و راحتی استفاده:

وجود تعداد زیادی جت باعث می‌شود خروج مواد به‌صورت پیوسته و با تفکیک‌پذیری بالا میسر گردد. در MJM مستقیماً از فایل STL برای ساخت مدل‌ها استفاده می‌شود و هیچ‌گونه آماده‌سازی قبلی نیاز نمی‌باشد. همه این عوامل باعث شده این سیستم کارآمد و استفاده از آن ساده شود.

زمان پرینت کوتاه و بدون نیاز به پرداخت نهایی

همسانی بالا

تخلل و منفذهای کم

لولاهای متحرک، قطعات متصل، کانال های یکپارچه

لایه های فوق العاده نازک برای رزولوشن بالا

قطعاتی که با پرینتر های سه بعدی متریال جتینگ ساخته می شوند، خواص مکانیکی و حرارتی همگنی دارند.

کاربرد MJF :

این ویژگی ها باعث می شود پرینتر های MJP برای سرمایه گذاری در زمینه های جواهرسازی، دندانپزشکی، پزشکی، هوا – فضا ایده آل باشند و بهبود را در مصرف زمان، نیروی کار، کیفیت و هزینه ها فراهم کنند.

صنعت پزشکی برای ساخت مدل های آموزشی پزشکی از پرینت تمام رنگی متریال جتینگ استفاده می کند.

کاربرد اصلی Thermo Jet ساخت مدل‌های تجسمی عموما مومی است اما از آن در ساخت الگوهای ریخته‌گری دقیق و مرجع برای قالب‌سازی سریع نیز استفاده می‌شود.

اضافه بر این موارد، اچ‌پی گفته که به جای ترموپلاستیک‌های کنونی صنعت پرینت سه‌بعدی، مواد جدیدی با استفاده از رنگ، سرامیک و فلز طراحی می‌کند

تولید حجم کمی از قطعاتی که استفاده پیچیده دارند.

نمونه سازی برای آزمایش در زمینه شکل، اندازه و عملکرد

نمونه سازی خواص مکانیکی برای رقابت با قطعاتی که به روش قالبی تولید شده اند.

تولید سری قطعات کوچک به عنوان جایگزین مقرون به صرفه قطعاتی که به روش قالبی تولید می شوند.