Drukowanie 3D realizowane jest z wykorzystaniem różnych technik druku trójwymiarowego i filamentów, czyli materiałów niezbędnych do tworzenia prototypów, części oraz gotowych produktów. Jedną z nich jest technologia MJF opracowana przez firmę HP. Na czym ona polega i jakie są jej atuty?

Co to jest druk MJF?

MJF jest skrótem od technologii druku 3D Multi Jet Fusion. To zaawansowana technologia inżynierii przyrostowej, pozwalająca na wytwarzanie obiektów 3D z wykorzystaniem tworzyw sztucznych. Określana jest ona również jako technologia proszkowa, w której do utwardzania materiału nie stosuje się lasera. W jaki więc sposób tworzywa sztuczne w postaci sproszkowanej łączą się ze sobą?

Urządzenie drukujące podgrzewa równomiernie złoże proszkowe, w wyniku czego zachodzi zjawisko topienia się. Taka forma skupienia materiału sztucznego pozwala na jego wtryskiwaniu w miejscach, w których cząsteczki powinny być wybiórczo stapiane. Dla poprawy rozdzielczości części w technologii MJF wykorzystywany jest też środek dekorujący wtryskiwany wokół konturów obiektu. W momencie, gdy lampy drukarki MJF przechodzą nad powierzchnią złoża proszkowego, wtryskiwany materiał absorbuje ciepło i pomaga w jego równomiernym rozprowadzeniu.

Technika druku 3D MJF wykorzystuje materiały budulcowe jak:

  • Poliamidy PA 11 i PA 12 (nylon).
  • Elastomery TPU – BASF i Lubrizol.

Zdecydowanie najczęściej stosowany jest materiał Poliamid PA 12, o charakterystycznej szaro-grafitowej barwie.

Czytaj także: Filamenty do drukarki 3D

Zalety technologii MJF

Drukowanie MJF 3D pozbawione jest wad, jakie niestety przypisywane są do innych metod drukowania trójwymiarowego. Multi Jet Fusion odznacza się bardzo wysoką wydajnością i precyzją, a przy tym powtarzalnością części i niespotykaną elastycznością produkcji. To metoda druku 3D należąca do rodziny fuzji proszkowych. Modele powstają poprzez termiczne stapianie bądź spiekanie cząstek proszku polimerowego, dokładnie warstwa po warstwie.

Z jej użyciem produkcja części i komponentów w druku 3D może odbywać się w możliwie jak najkrótszym czasie. Oszacowano nawet, że technologia ta jest do 30 razy szybsza w porównaniu do klasycznej technologii drukowania 3D FDM i do 10 razy szybsza względem konkurencyjnej proszkowej technologii SLS.

Właściwości produktów wykonanych przy użyciu drukarki MJF

Atutem wydruków 3D z wykorzystaniem technologii MJF jest wysoka wytrzymałość mechaniczna produkowanych części i obiektów. Uzyskiwana jest ona dzięki jednolitej strukturze, która ma 100-procentowe wypełnienie. Takie drukowanie 3D powoduje, że można drukować dowolne części, nawet o wysokim stopniu skomplikowania elementów, a koszt wydruku uzależniony jest od ilości zużytego materiału.

Należy przy tym podkreślić, że powstające produkty mają wysoką powtarzalność – są takie same względem siebie, z dokładnością wymiarową do 0,2 mm. Metoda MJF w drukowaniu 3D pozwala na wytwarzanie funkcjonalnych części, o gładkiej powierzchni, niskiej porowatości i dowolnej geometrii. W przypadku Multi Jet Fusion stosowane są drobnoziarniste materiały, co przekłada się na możliwość tworzenia ultra cienkich warstw wynoszących 80 mikronów.

Jakie części drukuje się z użyciem technologii MJF?

Przy użyciu technologii MJF 3d print można produkować niewielkie serie części końcowych charakteryzujących się złożoną geometrią czy prototypów do testowania kształtu, funkcjonowania i dopasowania. Nic nie stoi na przeszkodzie, by MJF wykorzystane zostało do produkcji niewielkich serii podzespołów o właściwościach mechanicznych porównywalnych do tych, które mają części formowane wtryskowo.

Technologię HP MJF 3D wykorzystała dotychczas między innymi włoska firma Biesse do tworzenia tłoczysk, kół pasowych i zębatych, przegubów i innych części. Dzięki niej udało się skrócić czas dostawy komponentów produkowanych do tej pory przy użyciu obróbki CNC z 20 dni do 1 dnia i obniżyć przy okazji koszty własne firmy o 67 proc.

Z kolei Sigma Design stosuje druk MJF do produkcji części używanych w maszynach do etykietowania owoców. Przykładem może być łącznik aplikatora próżniowego. Firma FICEP Steel Surface Systems jest wiodącym na świecie dostawcą maszyn dla producentów stali konstrukcyjnych i stosuje technologię 3D MJF do opracowania automatycznej linii lakierniczej daVINCI do gruntowania i malowania.

Kolejne przedsiębiorstwa dostrzegają liczne, cenne zalety technologii MJF przy produkcji prototypów i części różnego rodzaju. Doceniają one szybkość wytwarzania, wysoką jakość elementów oraz to, że dzięki nim można zmniejszać masę własną maszyn i urządzeń, w których są one instalowane. 

Czytaj także: Samochody do druku: abstrakcja czy rzeczywistość?