HP Multi Jet Fusion 설계 지침

Multi Jet Fusion은 적층 기술을 사용하여 최종 사용 나일론 부품의 효율적인 생산을 가능하게 합니다. 다음은 디자인 팀을 위한 체크리스트입니다.

소개

멀티 제트 퓨전이란 무엇입니까?

MJF(Multi Jet Fusion)는 3D 프린팅의 산업적 형태로, 뛰어난 설계 자유도와 기계적 특성을 지닌 기능성 나일론 프로토타입을 대량 생산 부품으로 생산하는 데 사용할 수 있습니다. MJF 공정은 잉크젯 노즐을 사용하여 나일론 분말로 적층된 베드 전체에 퓨징 및 디테일링 에이전트를 선택적으로 배포하는 방식으로 작동합니다. 레이저를 사용하여 분말을 고체 재료로 융합하는 선택적 레이저 소결과 달리 MJF 프린터는 부품이 완성될 때까지 인쇄 베드 전체에 층별로 에이전트를 분배하고 열을 가하기 위해 지속적인 스위핑 동작을 사용하므로 MJF는 고품질 부품을 생산할 수 있습니다. 고속으로.

또한 이 제조 프로세스에서는 부품을 생산하기 위한 지지 구조가 필요하지 않으므로 내부 채널이나 공동 인쇄된 어셈블리와 같은 복잡한 형상을 생성할 수 있습니다. MJF 부품은 사출 성형 부품에 필적하는 기계적 특성을 갖지만 값비싼 도구가 필요하지 않습니다.

제조 가능성을 고려한 설계는 최적의 부품 품질과 수율을 보장하고 후처리 요구 사항을 최소화하며 비용 절감을 추진하는 데 큰 도움이 됩니다. 다음은 팀이 MJF 디자인 모범 사례를 따르고 있는지 확인하는 데 도움이 되는 간단한 체크리스트입니다.

1. MJF가 내 프로젝트에 적합한 프로세스입니까?

설계 변경에 들어가기 전에 MJF 프로세스가 모든 제품 요구 사항을 충족하는지 확인하는 것이 중요합니다. 다음은 스스로에게 물어볼 몇 가지 질문입니다.

자료가 내 제품 요구 사항을 충족합니까?

MJF에는 많은 장점이 있지만 승인된 자료의 목록은 제한되어 있습니다. PA12 및 유리 비드 대응 물은 경질 플라스틱 응용 분야에 매우 다양합니다. 유연한 폴리아미드인 TPA는 엘라스토머 재료가 필요한 곳에 사용할 수 있습니다. 사용 가능한 자료가 특정 요구 사항을 충족하지 않는 경우 다른 프로세스를 고려해야 할 수도 있습니다.

내 부품이 빌드 볼륨에 맞습니까?

한 가지 주요 제한 요소는 Jet Fusion 4200의 경우 380 x 380 x 284mm인 기계의 빌드 볼륨입니다. 경우에 따라 큰 부품을 더 작은 하위 구성요소로 인쇄하고 접착제 또는 기계적 조인트를 사용하여 조립할 수 있습니다. 이 경우 더브테일 조인트와 같은 디자인 기능을 통해 정렬 및 접착이 용이할 수 있습니다.

타격해야 하는 엄격한 허용 오차가 있습니까?

적층 공차와 사출 성형 공차 사이의 격차가 줄어들고 있지만 MJF의 공차가 조립 상황에서 충분한지 확인하는 것이 중요합니다.

2. 재료를 덜 사용할 수 있는 영역이 있습니까?

대부분의 경우 MJF 결함은 빌드 중에 발생하는 열 구배에 의해 발생합니다. 재료가 고르지 않게 식으면 조각이 휘거나 싱크가 생길 수 있습니다. 길고 가느다란 부분, 횡단면의 급격한 변화 또는 얇은 곡면이 있는 부분은 특히 수축으로 인한 뒤틀림이 발생하기 쉽습니다.

포켓, 셸링, 격자 및 토폴로지 최적화를 통해 가능한 한 부품 설계에서 재료를 제거하는 것이 이러한 결함을 완화하고 방지하는 열쇠입니다. 횡단면의 큰 변화를 피하는 것은 뒤틀림을 제한하는 또 다른 방법입니다. 부품 설계 전반에 걸쳐 필요한 곳에 모따기와 필렛이 통합되어 서로 다른 기능 간의 전환이 보다 점진적으로 이루어지도록 하십시오.

3. 내 기능이 최소 임계값 크기를 초과합니까?

일반적으로 MJF 인쇄 부품의 벽 두께는 최소 1.5mm이어야 합니다. 슬릿, 엠보싱, 조각 또는 구멍 및 샤프트의 직경과 같은 일부 기능은 0.5mm만큼 작을 수 있지만 작은 디자인 기능도 1.5mm 이상이어야 합니다. 엠보싱 또는 디보싱 텍스트의 경우 글꼴은 6pt(약 2mm) 이상이어야 하며 최소 깊이는 0.3mm이어야 합니다.

부품에 나사산이 포함된 경우 M6 이상이어야 합니다. 더 작고, 더 정확하고, 더 내구성 있는 나사산이 필요한 경우 나사산 인서트 사용을 고려하십시오. 피처 해상도 외에도 후처리에서 얼마나 작고 가느다란 피처가 분리될 수 있는지 고려해야 합니다.

4. 조립 공차를 고려했습니까?

MJF 프로세스가 제공하는 더 큰 기하학적 유연성에도 불구하고 일부 응용 프로그램에서는 여전히 여러 구성 요소에서 부품을 조립해야 할 수 있습니다. 일반적으로 짝을 이루는 면은 0.4 – 0.6mm의 여유 공간이 있어야 구성 요소가 제대로 끼워질 수 있습니다.

프로젝트에 어셈블리 공동 인쇄가 포함되는 경우 함께 인쇄되는 구성 요소에는 최소 0.5mm의 여유 공간이 있어야 하지만 특히 두꺼운 단면이 있거나 상당한 접촉 표면적이 있는 경우 더 많은 여유 공간이 필요할 수 있습니다.

5. 내 부품 설계가 후처리에 최적화되어 있습니까?

부품에 후처리가 필요한 경우 2차 작업을 보다 효과적으로 수행하기 위해 설계를 다시 확인해야 하는 몇 가지 사항이 있습니다.

1. 디자인에 배출되지 않거나 갇힌 볼륨이 없는지 확인합니다.
2. 가능하면 막힌 구멍을 피하세요. 막힌 구멍은 청소하기 어려우므로 비용이 빠르게 증가할 수 있습니다.
3. 가루가 굳어 표준 텀블링 및 비드 블라스팅을 통해 제거하기 어려워지는 모서리에 필렛을 추가합니다.

6. 부품 비용을 낮출 수 있는 모든 기회를 잡았습니까?

부품 품질을 개선하는 것 외에도 지능형 DFM 변경을 통해 비용을 절감할 수 있습니다. 예를 들어 부품을 가볍게 하면 결함 위험이 줄어들고 부품당 재료 비용이 낮아집니다. MJF 및 비용을 위해 설계할 때 다른 주요 고려 사항은 빌드에서 중첩 가능성을 최적화하는 것입니다. 초안을 추가하거나 인쇄된 어셈블리의 위치를 ​​변경하면 빌드당 맞출 수 있는 부품 수가 증가하고 고정 비용을 더 많은 부품에 분배하여 전체 부품 비용을 낮출 수 있습니다.

제조 가능성을 위해 설계를 최적화하는 것 외에도 부품의 외관, 표면 마감, 보관 및 운송 용이성을 고려해야 하는 추가 요소가 있습니다. MJF 부품은 자연적으로 회색이지만 쉽게 검은색으로 염색될 수 있습니다. 페인팅, 프라이밍 또는 기타 프로세스가 부품의 기능에 필수적이지 않은 경우 비용 절감을 위해 생략할 수 있습니다. 대부분의 MJF로 인쇄된 부품은 125-250마이크로인치 RA 마감 처리됩니다. 더 매끄러운 표면이 필요한 경우 부품은 샌딩, 텀블링 또는 증기 평활화를 포함한 다양한 표면 처리를 거칠 수 있습니다. 텍스처링은 추가 후처리 없이 부품 미학을 개선하는 효과적인 디자인 기법이 될 수 있습니다.

DFM 전문가 시작하기

DFM 원칙을 준수하는 것은 여러 가지 이유로 제조 공정의 성공에 핵심입니다. 운영 비용을 가능한 한 낮게 유지하고 설계 문제를 조기에 감지 및 해결할 수 있으며 전반적인 부품 품질을 개선하는 데 도움이 됩니다. 이 체크리스트는 생산이 시작되기 전에 MJF 부품이 최적화되고 개선되었는지 확인하는 데 유용한 리소스입니다.

Fast Radius와 협력하면 팀이 최신 디지털 설계 기술과 전문가 조언에 액세스할 수 있다는 추가 이점이 있습니다. 우리 팀은 설계 및 프로토타입 제작에서 이행에 이르기까지 각 프로젝트를 안내하여 고객이 적시에 적절한 가격으로 우수한 품질의 부품을 받을 수 있도록 지원하기 위해 대기하고 있습니다.

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MJF 및 당사의 적층 제조 기능에 대한 자세한 내용은 Fast Radius 학습 센터를 참조하십시오.

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