SLS(Selective Laser Sintering)와 MJF(Multi Jet Fusion) 3D 프린팅의 차이점은 무엇입니까?

멀티 제트 퓨전(MJF) 및 선택적 레이저 소결(SLS) 산업용 3D 프린팅 파우더 베드 융합 제품군에 속하는 기술. 두 공정 모두 고분자 분말 입자를 층별로 열적으로 융합(또는 소결)하여 부품을 만듭니다.

이 두 기술의 주요 차이점은 열원입니다. SLS는 레이저를 사용하여 각 단면을 스캔하고 소결합니다. 반면에 MJF는 적외선을 흡수하기 위해 분말에 잉크(융합제)를 분사합니다. 그런 다음 프린터는 적외선 에너지 소스를 빌드 플랫폼 위로 통과시켜 잉크 영역을 융합합니다. 기본적으로 MJF는 SLS를 결합합니다. 및 바인더 분사 기술.

SLS와 MJF는 매우 유사한 부품을 만들기 때문에 디자이너가 두 프로세스의 차이점을 이해하는 것이 중요합니다. 이 기사에서는 작업 흐름, 정확성, 재료, 비용 및 리드 타임 측면에서 SLS와 MJF를 비교합니다.

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SLS 및 MJF 3D 프린팅 프로세스는 어떻게 작동합니까?

SLS와 MJF 3D 프린팅은 제작 프로세스와 워크플로가 비슷하지만 두 기술 간에 몇 가지 주요 차이점이 있습니다. 제작 과정을 시작해 보겠습니다.

선택적 레이저 소결(SLS)

SLS 프린터는 먼저 빌드 플랫폼 위에 얇은 분말 층을 뿌립니다. 그런 다음 CO2 레이저가 각 단면을 스캔하여 분말을 소결합니다. 그런 다음 플랫폼은 한 계층씩 내려가고 빌드가 완료될 때까지 프로세스가 반복됩니다. 분말에서 부품을 제거하기 전에 통 전체를 식혀야 합니다.

이러한 역학에 대한 자세한 설명은 심층 기사 SLS 3D 인쇄란 무엇입니까?를 참조하세요. .

SLS 부품, 나일론

멀티 제트 퓨전

MJF를 사용하여 인쇄하기 위해 기계는 먼저 빌드 플랫폼 위에 얇은 분말 층을 펼칩니다. 프린터는 이 층을 소결에 가까운 온도로 가열합니다. 잉크젯 노즐(데스크탑 2D 프린터에 사용되는 노즐과 유사)이 있는 캐리지가 베드 위를 지나가면서 분말에 융합제를 도포합니다. 동시에 기계는 부품 가장자리 근처에서 소결을 억제하는 디테일링 에이전트를 인쇄합니다.

그런 다음 강력한 IR 에너지원이 빌드 베드를 통과하여 융합제가 침착된 영역을 소결하여 나머지 분말은 변경되지 않은 상태로 남깁니다. 이 과정은 모든 부분이 완료될 때까지 반복됩니다.

SLS와 유사하게 인쇄된 부품은 분말에 묻혀 있으며 추가 처리를 위해 제거하기 전에 냉각해야 합니다. MJF에 대한 자세한 내용은 MJF(멀티 제트 퓨전)란?에서 기술 분석을 읽어보십시오. 허브에서 설명 .

나일론으로 인쇄된 MJF 부품

SLS와 MJF의 작업 흐름 비교

SLS로 인쇄할 때 각 단면을 포인트별로 융합하는 반면 MJF의 융합은 더 선형입니다. 그러나 재코팅 단계(및 총 레이어 수)가 주로 총 인쇄 시간을 결정하므로 인쇄 시간은 크게 변경되지 않습니다. 이 단계는 SLS와 MJF 모두에서 동일한 시간이 걸립니다.

그러나 MJF로 작업할 때 빈 냉각 및 후처리가 훨씬 더 빠릅니다. HP는 인쇄된 빈의 냉각 속도를 가속화하고 분말 제거를 돕는 전용 후처리 스테이션을 제공합니다. MJF를 사용하면 각 빌드 후에 재활용 및 회수된 분말의 80-85%를 사용할 수 있지만 각 SLS 빌드에서 분말의 50%만 재활용할 수 있습니다.

더 빠른 냉각 시간과 분말 재활용 및 재사용에 대한 증가된 변경은 MJF 작업자가 빈이 부분적으로 가득 찼을 때에도 작업 시작을 덜 주저하게 만듭니다. 이와 대조적으로 SLS 기계 작업자는 인쇄 작업을 시작하기 전에 용지함이 가득 찰 때까지 기다리는 경우가 많습니다. 워크플로의 이러한 주요 차이점으로 인해 리드 타임이 단축됩니다.

SLS 및 MJF의 치수 정확도는 얼마입니까?

SLS와 MJF는 모두 높은 치수 정확도를 제공하는 산업 기술입니다. 커스텀 부품용. 그러나 MJF는 SLS에 비해 약간의 우위가 있습니다.

이는 주로 MJF 프린트 헤드가 1200DPI(또는 0.022mm마다 약 1도트)로 재료를 증착하는 반면 일반적인 SLS 레이저 스폿 크기는 직경이 약 0.3 및 0.4mm이기 때문입니다. 또한 MJF에 사용되는 디테일링 에이전트는 작은 특징과 날카로운 모서리를 인쇄하는 데 도움이 됩니다.

SLS 및 MJF에는 지원 구조가 필요하지 않습니다. 이를 통해 지지 제거 표시 없이 자유 형식 모델을 생성할 수 있습니다. 그러나 두 기술 모두 뒤틀림에 취약하므로 설계에서 넓은 평면 영역을 피해야 합니다. 두 기술을 광범위하게 테스트한 결과 MJF로 인쇄된 부품이 SLS로 인쇄된 부품보다 뒤틀릴 가능성이 더 높다는 사실을 발견했습니다.

	MJF	SLS
치수 정확도	± 0.3%(하한 ± 0.2mm)	± 0.3%(하한 ± 0.3mm)
일반적인 빌드 크기	380 x 285 x 380	300 x 300 x 300mm(최대 750 x 550 x 550mm)
공통 레이어 두께	70 - 100미크론	100 - 120미크론
최소 벽 두께 *	0.6mm	0.7mm
최소 세부사항	0.25mm	0.30mm

두 기술 모두에 대해 권장되는 구조 영역의 최소 벽 두께는 1mm입니다.

SLS 및 MJF 3D 인쇄로 얻을 수 있는 표면 품질은 무엇입니까?

SLS 및 MJF 기술이 적용된 3D 프린팅 부품은 거친 표면 마감으로 이어지며 높은 표준으로 후처리할 수 있습니다. 부품에 대한 주요 요구 사항 중 하나가 미적 매력이라면 후처리의 일부로 죽어가는 것이 좋습니다.

색상 측면에서 MJF 시스템은 현재 검은색 융합제를 사용합니다. 어두운 재료가 방사선을 더 효과적으로 흡수하기 때문입니다. 결과적으로 MJF로 인쇄된 부품은 밝은 회색으로 보입니다. 균일한 검은색 마감을 위해 추가 염색 단계를 선택할 수 있습니다.

반면에 SLS 부품은 일반적으로 흰색으로 인쇄되며 모든 색상으로 염색할 수 있습니다. . 회색 SLS 나일론 분말도 사용할 수 있으며 이 소재로 인쇄된 부품은 MJF 부품과 유사하지만 촉감이 더 부드럽습니다.

인쇄된 MJF 부품

검정 염색 후 MJF 부분

흰색 나일론으로 인쇄된 SLS 부품

회색 나일론 소재의 SLS 부품

SLS와 MJF의 물성은 무엇입니까?

PA 12(나일론) SLS와 MJF 모두에 사용되는 주요 소재입니다. 이 재료로 인쇄할 때 MJF 부품은 SLS 부품에 비해 강도와 유연성이 우수하고 기계적 특성이 더 균일합니다. MJF는 나일론으로 더 나은 인쇄 품질을 제공하지만 SLS 프린터는 탄소 충전 PA와 같은 더 많은 재료 옵션을 제공합니다. , 알루미늄 충전 PA(알루미늄) 및 유연한 TPU .

MJF의 물질적 한계는 두 기술 중 하나를 선택할 때 확실히 불리합니다. 그러나 MJF는 개방형 재료 플랫폼이며 빠르게 발전하는 기술로, 더 많은 디자이너와 엔지니어가 그 무수한 이점을 발견함에 따라 빠른 재료 개발을 이끌 것입니다.

	HP PA 12	SLS PA 12
인장 강도	XY:48MPa Z:48MPa	XY:48MPa Z:42MPa
인장 계수	XY:1700MPa Z:1800MPa	XY:1650MPa Z:1650MPa
파단 신율	XY:20% Z:15%	XY:18% Z:4%

SLS 및 MJF 3D 인쇄의 비용과 리드 타임은 얼마입니까?

비용과 리드 타임은 SLS와 MJF 사이에서 선택하는 두 가지 필수 요소입니다. 두 요소를 모두 평가하기 위해 Hubs 플랫폼에서 소규모 실험을 실행했습니다. 이 두 가지 3D 프린팅 기술 각각에 대해.

브래킷 디자인(아래 그림)을 테스트 모델로 사용하여 각 기술에 대해 미국의 3D 프린팅 서비스에 두 개의 견적을 요청했습니다. 하나의 견적은 프로토타이핑 주문(한 부품)에 대한 것이고 다른 하나는 소규모 배치 생산 실행(10~100개 부품)에 대한 것이었습니다.

우리가 사용한 모델의 부피는 28.8 cm3이고 경계 상자 크기는 101.9 x 45.0 x 18.0 mm입니다.

회색 SLS 나일론으로 인쇄된 테스트 브래킷

가격 측면에서 MJF를 사용한 인쇄는 지속적으로 SLS를 사용하는 것보다 약 15%에서 30% 더 비용 효율적이었습니다. 기술의 간소화된 후처리 워크플로(냉각, 분말 제거 등)로 인해 부품이 많을수록 가격 차이가 더 작았습니다. 또한 MJF는 SLS보다 리드 타임이 약 3일 더 빠른 경향이 있습니다.

이것은 MJF가 보편적으로 우수한 프로세스라는 것을 의미하지는 않습니다. 비용 효율성이 낮음에도 불구하고 SLS는 탄소 및 유리 충전 나일론, TPU 및 PP를 비롯한 훨씬 다양한 재료를 제공합니다.

SLS 및 MJF 모두에 대한 가격 및 리드 타임을 추가로 평가하려면 [email protected]으로 문의하십시오. 담당자가 더 자세히 설명합니다.

	HP PA 12	SLS PA 12
인장 강도	XY:48MPa Z:48MPa	XY:48MPa Z:42MPa
인장 계수	XY:1700MPa Z:1800MPa	XY:1650MPa Z:1650MPa
파단 신율	XY:20% Z:15%	XY:18% Z:4%

SLS와 MJF는 앞으로 어떻게 발전할 것인가?

SLS 기계는 항상 빌드당 단일 재료로만 부품을 생산할 수 있지만 MJF 부품은 다른 재료 속성을 가질 수 있습니다. 융합제의 유형이나 농도를 변경하여 이를 달성할 수 있습니다. HP는 MJF를 사용하여 부품의 기계적, 열적, 광학적 및 전기적 특성을 제어할 수 있다고 주장했습니다.

그러나 이 기능은 아직 1세대 MJF 프린터에서 사용할 수 없습니다. 2세대 HP 프린터는 다중 재료 및 다중 색상 인쇄를 지원할 것으로 예상됩니다.

SLS 측면에서 주목할만한 업데이트 중 하나는 가정이나 사무실에서 SLS 인쇄를 위한 가격 경쟁력 있는 데스크탑 솔루션의 개발입니다. 이러한 시스템에는 많은 가능성이 있지만 이 정확한 애플리케이션을 위한 실행 가능한 기계는 아직 시장에 출시되지 않았습니다.

자주 묻는 질문

MJF가 SLS보다 강합니까?

MJF를 사용하여 생산된 부품은 SLS 부품보다 더 강하고 유연합니다. 또한 인쇄 방향을 따라 약한 SLS 부품에 비해 더 균일한 기계적 특성을 가지고 있습니다.

MJF가 SLS보다 비용 효율적입니까?

일반적으로 MJF는 밀도가 낮은 부품의 경우 비용이 적게 들고 SLS는 더 견고한 부품의 경우 더 나은 옵션입니다. MJF는 단일 항목 인쇄에 더 비용 효율적인 선택인 반면 SLS는 중첩 항목에 더 저렴합니다.

MJF가 SLS보다 정확합니까?

SLS 및 MJF는 유사한 정확도로 부품을 인쇄합니다. 이것은 종종 시스템 자체보다는 제조업체가 각 기술에 대해 가지고 있는 경험에 더 많이 의존합니다.

SLS가 MJF보다 재질과 색상이 더 나은가요?

SLS를 사용하면 여러 나일론 및 엘라스토머 프로토타이핑 TPU를 사용하여 더 넓은 범위의 재료 옵션을 얻을 수 있습니다. SLS는 또한 더 다양한 색상을 제공합니다. MJF는 나올 때 검은색으로 염색 가능한 회색 부분을 출력하는 반면, SLS 부분은 흰색으로 나와 어떤 색으로도 염색할 수 있다. 두 공정 모두에서 사용 가능한 재료는 나일론 12(PA 12) 및 유리 충전 나일론(PA 12 GF)입니다.

MJF가 대량의 부품에 대해 SLS보다 낫습니까?

전반적으로 MJF는 SLS보다 빠르게 부품을 제작하므로 더 짧은 기간에 더 많은 부품을 만들 수 있습니다.

MJF 부품이 SLS 부품보다 기계적 특성이 더 좋습니까?

MJF 인쇄 부품은 일반적으로 전체 형상에서 보다 일관된 기계적 특성을 갖습니다.