HP Multi Jet Fusion을 사용한 3D 인쇄 가이드

HP의 Multi Jet Fusion 3D 프린팅 솔루션 [출처:http://www8.hp.com]

HP의 혁신적인 Multi Jet Fusion 기술은 제조 분야에 파장을 일으켰습니다. 이 분야는 2016년 처음 출시된 이후로 산업 전반에 걸쳐 파급 효과를 가져왔으며, 이는 산업 등급의 기능 부품과 프로토타입을 상업적 규모로 생산할 수 있는 새로운 가능성을 나타냅니다.

HP의 Multi Jet Fusion 기계를 사용하는 회사의 수가 증가함에 따라 기술에 대한 포괄적인 가이드를 마련했습니다. 이 가이드에서는 시스템의 인쇄 프로세스, 재료, 이점 및 제한 사항과 Multi Jet Fusion 시스템 투자 여부를 결정할 때 고려해야 할 최종 사항에 대해 설명합니다.

인쇄 과정

Multi Jet Fusion 기술은 분말층 융합 제품군에 속하지만 SLS 기술과 달리 레이저를 사용하지 않습니다. Multi Jet Fusion은 Selective Laser Sintering과 같은 PA 12 소재를 사용하지만 실제로 인쇄 프로세스는 Binder Jetting 기술과 가장 유사합니다.

Multi Jet Fusion 인쇄 과정에서 분말 층이 융합제와 인쇄 후 열원의 도움으로 함께 융합됩니다. 그런 다음 이 프로세스를 레이어별로 반복하여 최종 부품을 만듭니다.

MJF 인쇄 프로세스에 대한 단계별 가이드:

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파우더 베드에 분말 층이 고르게 분포된 다음 균일하게 예열됩니다.

프린트 헤드는 입자를 녹여야 하는 분말 층에 융착제를 선택적으로 분사합니다. 두 번째 에이전트인 디테일링 에이전트는 소결을 방지하고 부품의 윤곽 주위에 증착되어 해상도를 개선하고 부품의 날카로운 모서리가 인쇄되도록 합니다.

적외선이 있는 램프가 파우더 베드 위로 이동하여 융합제로 해당 영역을 가열합니다. 이렇게 하면 이 영역의 분말이 녹아서 함께 융합됩니다.

한 층이 완성되면 이전 레이어 위에 파우더를 바르고 부품이 완성될 때까지 이 과정을 반복합니다.

일단 부품이 완성되면 제거해야 하는 느슨한 분말로 캡슐화됩니다. 또한 부품을 비드 블라스팅하고 검정색으로 염색하여 미학적으로 만족스러운 표면을 얻을 수 있습니다.

여기에서 MFJ의 활동을 확인하세요.

재료 선택

Multi Jet Fusion 시스템이 2016년에 처음 도입되었을 때 이 기술은 폴리아미드 12(PA12) 한 가지 재료로 제한되었습니다. , 나일론이라고도 합니다. PA12는 커넥터, 패널 및 인클로저와 같은 복잡한 세부 사항과 복잡한 모양을 가진 부품부터 기어 및 회전 조인트와 같은 기능 부품에 이르기까지 광범위한 응용 분야에 사용되는 미세 입자의 강력한 열가소성 소재입니다. 나일론 부품은 높은 기계적 특성, 내화학성 및 내열성이 특징이며 가볍습니다.

오늘날 HP는 폴리아미드 11(PA 11)과 같은 다양한 열가소성 수지를 포함하도록 재료 포트폴리오를 확장했습니다. , HP 3D High Reusability PA 12 Glass Beads 및 HP 3D 높은 재사용성 폴리프로필렌(PP) . 각각은 프로토타입 및 산업용 애플리케이션에 이상적인 저가의 내구성 부품 생산을 가능하게 합니다.

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PA 11

HP의 PA 11은 저가의 연성 및 기능성 부품을 만드는 데 이상적이며 내화학성 및 내충격성을 제공합니다. HP에 따르면 이 소재는 특히 의수, 안창, 스포츠 용품 및 생활 경첩 제작에 적합합니다.

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높은 재사용성 PA 12 유리 구슬

High Reusability PA 12 Glass Beads는 40% 유리 비드로 채워진 열가소성 재료를 제공하며 인클로저, 고정 장치 및 도구와 같이 강성이 필요한 부품은 물론 치수 안정성 및 반복성에도 가장 적합합니다.

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폴리프로필렌

이 세 번째 신소재는 가볍고 방수가 될 뿐만 아니라 높은 내화학성과 유연성을 제공하며 2018년 중반부터 출시될 예정입니다.

재료 개발자와의 협업을 장려하는 HP의 개방형 플랫폼 모델은 이미 Evonik, DSM, Lubrizol을 포함한 50개 이상의 회사로 구성되어 있습니다. 이를 염두에 두고 추가 열가소성 물질 및 금속과 같은 재료의 출시가 임박했을 수 있습니다.

멀티 제트 퓨전의 이점

Multi Jet Fusion이 다양한 산업 분야에서 발전함에 따라 제조 산업을 폭풍으로 몰아넣은 기술의 주요 이점은 속도와 높은 인쇄 품질이었습니다.

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Multi Jet Fusion을 통해 매우 얇은 층(80미크론)으로 부품 인쇄 가능 . 그 결과 다공성이 낮고 밀도가 높으며 특히 고해상도 및 치수 정확도가 있는 부품이 생성됩니다. (디테일링 에이전트의 도움도 받음). 따라서 MJF는 기능적 프로토타입 및 소량의 최종 부품 배치에 이상적입니다.

Multi Jet Fusion은 특히 SLS 기술과 비교할 때 더 짧은 리드 타임을 제공합니다. 또한 인쇄 시스템에는 전체 제품 수명 주기의 속도를 높이는 데 도움이 되는 후처리 스테이션이 포함되어 있습니다.

MJF 인쇄 공정은 놀라운 강도를 지닌 고도의 등방성 부품을 생산합니다.

SLS와 유사하게 Multi Jet Fusion 기술로 인쇄된 부품은 지지 구조가 필요하지 않으므로 여러 부품을 하나의 인쇄 베드에 중첩할 수 있으므로 평균 인쇄 주기가 단축됩니다.

Multi Jet Fusion의 한계

HP의 Multi Jet Fusion 기술이 제공하는 다양한 이점에도 불구하고 비교적 새로운 시장 진입은 기술 투자 여부를 결정할 때 고려해야 할 몇 가지 제한 사항이 있음을 의미합니다.

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현재 Multi Jet Fusion은 제한된 범위의 재료만 제공하며 융합제가 검은색이기 때문에 원시 부품은 회색으로 생산됩니다. 부품을 쉽게 검은색으로 염색할 수 있지만 풀 컬러 부품에는 추가 코팅이 필요하며 물론 추가 비용이 발생합니다. 더 다양한 재료, 색상 및 마감 옵션이 필요한 경우 SLS와 같은 다른 기술을 고려해 볼 가치가 있습니다.

일반적으로 MJF로 인쇄된 부품은 표면 품질이 좋습니다. 그럼에도 불구하고 광조형 또는 폴리젯으로 생산된 부품의 표면 마감보다 거칠습니다. 부품을 비드 블라스팅하여 외관을 개선할 수 있지만 이는 물론 전체 프로세스에 시간과 비용을 추가합니다.

최종 고려해야 할 사항

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빠른 인쇄 속도 덕분에 Multi Jet Fusion은 촉박한 마감일이 필요한 중소 규모 배치 생산에 이상적인 선택입니다.

훌륭한 기계적 특성, 치수 정확도 및 고해상도를 갖춘 부품이 필요한 경우 MJF가 이상적인 솔루션입니다.

HP는 또한 최근 풀 컬러 3D 인쇄를 위한 소형 Jet Fusion 300/500 시리즈 출시를 발표했습니다. $50,000부터 시작하는 가격대로 이 옵션은 중소기업과 대학에서 충분히 가치가 있을 것입니다.