В сегодняшнем конкурентном промышленном ландшафте способность быстро создавать, итерировать и развертывать индивидуальные компоненты — это больше, чем просто преимущество — это необходимость. Поскольку компании стремятся сократить жизненные циклы продуктов, сократить отходы запасов и удовлетворить все более персонализированные требования, аддитивное производство (AM) принимает вызов. Одной из технологий, находящихся на переднем крае этого сдвига, является Multi Jet Fusion (MJF), разработанная HP. MJF предлагает прорыв в производстве индивидуальных деталей, которые являются как механически прочными, так и экономически целесообразными, даже при низких и средних объемах производства. Благодаря отсутствию инструментов, быстрому обороту и свободе проектирования сложных геометрий, печать индивидуальных деталей MJF позволяет производителям, инженерам и дизайнерам открывать новые уровни гибкости и производительности. От аэрокосмической промышленности до бытовой электроники MJF быстро становится решением для создания прецизионных, готовых к применению компонентов с короткими сроками выполнения и впечатляющей повторяемостью. В этой статье Full-Linking подробно рассматриваются области применения и преимущества производительности, которые делают печать деталей по индивидуальному заказу на основе технологии MJF выдающимся выбором в мире аддитивного производства.
Скорость — одна из основных причин, по которой производители выбирают MJF. Сочетание широкополосного инфракрасного нагрева и одновременного нанесения агента приводит к тому, что время сборки существенно сокращается по сравнению с FDM или SLS. На практике это означает, что инженеры могут перейти от модели CAD к готовой к использованию детали всего за 24 часа. Что делает печать индивидуальных деталей MJF особенно привлекательной, так это ее способность производить несколько деталей одновременно без увеличения времени сборки. Системе все равно, сколько деталей печатается — важно только, насколько высока самая высокая из них. Такая параллелизация означает, что MJF не только быстрая, но и масштабируемая. Вы можете разместить сотни небольших индивидуальных компонентов в одной сборке, что делает ее жизнеспособным методом для мелкосерийного производства, где каждая деталь может немного отличаться от следующей. Это особенно ценно в таких отраслях, как медицинское оборудование, где каждый продукт должен быть адаптирован под пациента, или в потребительской электронике, где короткие жизненные циклы продукта требуют быстрой перепроектировки и итерации.
Детали, производимые с помощью рабочих процессов MJF-печати индивидуальных деталей, известны своей превосходной прочностью и жесткостью, которые часто сопоставимы — или даже превосходят — детали, изготовленные с помощью традиционного литья пластика под давлением. Такая производительность во многом объясняется способностью MJF производить детали с почти изотропными свойствами, то есть материал ведет себя одинаково во всех направлениях. Эта изотропия имеет решающее значение в приложениях, которые предполагают динамическую нагрузку, например, петли, кронштейны или корпуса, подверженные вибрации. Детали MJF также демонстрируют хорошую усталостную прочность, что позволяет им выдерживать повторяющиеся циклы напряжения с течением времени. Эти свойства необходимы при создании деталей для функциональных испытаний или сценариев конечного использования. Варианты материалов также играют роль в производительности. Совместимые с MJF полимеры, такие как PA 12 и PA 11, обладают высокой прочностью на разрыв, химической стойкостью и низким влагопоглощением. Стеклонаполненные варианты, такие как PA 12 GB, дополнительно повышают жесткость материала, делая его пригодным для несущих или крепежных применений.
Одной из проблем в 3D-печати всегда было достижение мелких деталей и высококачественной отделки прямо со станка. MJF выделяется здесь, производя детали с более гладкими поверхностями (Ra ~6–12 мкм) и более чистыми краями, чем большинство систем на основе порошкового слоя или нити. Это отчасти связано с малым размером частиц порошка и точным управлением струйной печатью, которые вместе обеспечивают элементы с высоким разрешением, такие как тонкие стенки, тисненые логотипы и плотно прилегающие соединения. В контексте печати деталей на заказ MJF эта возможность означает лучшую эстетику, более простую интеграцию в сборки и снижение затрат на отделку. Инженеры могут включать функциональные элементы, такие как внутренние каналы, запрессованные гнезда или защелкивающиеся защелки, непосредственно в свои конструкции, зная, что MJF напечатает их точно без коробления или значительной постобработки.
Свобода проектирования, пожалуй, самое стратегическое преимущество MJF. Поскольку не используются формы или режущие инструменты, детали можно проектировать практически без ограничений, что позволяет реализовать функции, которые невозможны или чрезмерно дороги при использовании традиционных методов. Это особенно важно для легких конструкций, поскольку MJF позволяет использовать решетчатую геометрию, оптимизацию топологии и внутренние полости. Эти стратегии сокращают использование материала без ущерба для прочности, что делает их идеальными для компонентов аэрокосмической, автомобильной или робототехнической промышленности. Еще одним преимуществом является возможность объединения нескольких компонентов в одну интегрированную деталь. Вместо того чтобы собирать корпус из пяти отдельных формованных деталей, инженер может спроектировать монолитную версию, которая печатается как единое целое. Это сокращает количество деталей, устраняет необходимость в крепежах и повышает общую надежность — и все это при использовании преимуществ скорости и стоимости печати деталей на заказ с помощью MJF.
OEM-производители и поставщики автомобильной техники все чаще используют MJF для прототипирования и мелкосерийного производства. Будь то специальный кронштейн для сборки приборной панели, адаптер для прокладки жидкости для испытательного стенда или легкий корпус для электронного датчика, печать индивидуальных деталей MJF обеспечивает быструю проверку и производство без ожидания дорогостоящей оснастки. MJF также поддерживает производство деталей «точно в срок», сокращая расходы на инвентарь и складирование. Это особенно ценно в автоспорте, где уникальные детали должны быть адаптированы к каждому автомобилю, а скорость итерации имеет решающее значение.
В аэрокосмической отрасли первостепенное значение имеют снижение веса, надежность и документация. MJF доверяют производство воздуховодов, монтажного оборудования и индивидуальных компонентов БПЛА с механическими характеристиками и повторяемостью, необходимыми для критически важных для полета систем. Более того, детали MJF можно сериализовать, сканировать и отслеживать на протяжении всего их жизненного цикла, что помогает поставщикам аэрокосмической отрасли соответствовать строгим требованиям к качеству и прослеживаемости, при этом извлекая выгоду из гибкости аддитивного производства.
Сектор здравоохранения процветает за счет персонализации. От протезов конечностей до хирургических направляющих для конкретных пациентов, печать индивидуальных деталей MJF позволяет создавать индивидуальные решения, которые улучшают результаты для пациентов и эффективность работы врачей. Поскольку MJF может надежно производить биосовместимые и стерилизуемые детали, она хорошо подходит для многоразовых медицинских инструментов, ортопедических приспособлений или диагностических корпусов. Высокое разрешение поверхности гарантирует, что анатомические формы, костные интерфейсы или направляющие каналы будут точно воспроизведены с минимальной доработкой.
Потребительские продукты должны сочетать форму и функциональность. MJF преуспевает в производстве корпусов, оболочек и механических деталей для гаджетов, носимых устройств и устройств IoT. Дизайнеры могут создавать эргономически оптимизированные формы, интегрировать защелкивающиеся механизмы и итерировать стили в течение нескольких дней. Отсутствие форм также означает, что компании могут персонализировать каждое устройство с помощью имен, цветов или брендинга — что делает печать индивидуальных деталей MJF идеальным инструментом для ограниченных серий или настраиваемых линеек продуктов.
MJF — это больше, чем просто технология 3D-печати, это полноценный метод производства, который устраняет разрыв между прототипированием и производством. Для предприятий, которым требуется скорость, точность и гибкость, печать индивидуальных деталей MJF предлагает непревзойденное сочетание преимуществ. Она позволяет инженерам проектировать без ограничений, производителям производить без инструментов, а предприятиям внедрять инновации без задержек. Независимо от того, производите ли вы один эргономичный прототип или тысячу персонализированных корпусов, MJF обеспечивает стабильные результаты с качеством промышленного уровня. Поскольку производство продолжает двигаться в сторону гибкости и кастомизации, компании, которые используют MJF, будут теми, кто будет лидировать по производительности продукта, времени выхода на рынок и удовлетворенности клиентов.