میزگرد پرسش و پاسخ درباره ی ذوب مولتی جت(MJF)

به روز رسانی شده در: 09 فروردین 1403
زمان مورد نیاز برای مطالعه: 13 دقیقه
 میزگرد-پرسش-و-پاسخ-درباره-ی-ذوب-مولتی-جت(MJF)

آشنایی با پرینت سه بعدی ذوب مولتی جت HP

مقدمه

ما اخیرا در پی اخباری میزبان میزگردی درباره ­ی به کارگیری پرینت سه بعدی برای تولید محصولات نهایی بودیم. حضار پشت صحنه دریافتند که چگونه تکنولوژی نوپای OVR (واقعیت مجازی بویشی) از پرینت سه بعدی ذوب مولتی جت HP برای سرعت­ بخشی به پیشرفت برنامه­ ی تحقیق و توسعه­ ی محصول خود، بهره برده است.

این میزگرد با حضور اریک کوپر، رییس بخش طراحی OVR، به همراه مهمانی از جمله اریک اوتلِی، مهندس مسئول بخش پرینت سه بعدی و لی داکستِیدر، رئیس بخش توسعه­ ی بازار عمودی HP، برگزار گردید.

ذوب مولتی جت MJF یک فرآیند صنعتی پرینت سه بعدی است که قطعات نایلونی کاربردی تولید می ­کند و OVR برای تولید نمونه اولیه و قطعات نهایی در دستگاه OX1 از این تکنولوژی استفاده می­ کند.

در طول میزگرد، سوالات تامل­برانگیز زیادی درباره­ ی MJF بیان شد. در زیر خلاصه­ای از آن­ها آورده شده است.   

مولتی جت پرینتر

سرعت پرینت ذوب مولتی جت

سوال: پرینت کامل بستری با ابعاد 15 اینچ * 11.2 اینچ * 15 اینچ چه قدر زمان می­برد؟

جواب: 8 الی 9 ساعت در سرعت 8 الی 9 لایه در ثانیه، به عبارت دیگر تقریبا 1 اینچ در ساعت. این سرعت پرینت از نظر اقتصادی برای ساخت قطعات بسیار پیچیده و تیراژ پایین و همچنین قطعات سفارشی،کاملا توجیه­ پذیر است. اهمیتی ندارد که شما 1 قطعه یا 100 قطعه را در بستر پرینت تولید می ­کنید، سرعمت همواره ثابت است. استفاده­ ی صحیح از فضای موجود در دستگاه، هزینه ­ی تولید را مدیریت می ­کند.

سوال: زمان تحویل و هزینه ­ها در پرینت سه بعدی سنتی و MJF چه تفاوت­ هایی دارند؟

جواب: در حال حاضر ذوب مولتی جت به صرفه ­ترین روشی است که ارائه می­کنیم. زمان تحویل همانند سایر تکنولوژی­ های موجود مانند SLA و SLS است.

مواد ذوب مولتی جت

سوال: بهترین ماده­ ی موجود برای استفاده در دمای بالا کدام است؟ فعالیت من مربوط به مصارف اگزوز خودرو است.  

جواب: بهترین ماده برای دمای بالا در ذوب مولتی جت PA12 است، اما در SLS و SLA مواد مقاوم ­تری مانند نایلون توپر معدنی و مواد پلی­کربنات پیشرفته­ با مقاومت دمایی بالا (Accura 5530) قابل عرضه هستند. 

سوال: آیا شما مواد ترموستی که در پرینت سه بعدی قابل استفاده هستند، دارید؟ باید تاییدیه­ ی UL را داشته باشند.

جواب: مواد ذوب مولتی جت، ترموپلاستیک ­ها هستند اما مواد ترموست با قابلیت پرینت سه بعدی در روش SLA ارائه می­ شوند (که متاسفانه هیچ­کدام تاییدیه­ ی UL ندارند). ما مواد قالب­ریزی تزریقی مورد تایید UL را به شما پیشنهاد می ­دهیم.

سوال: آیا شما پلیمرهای مقاوم در برابر حرارت زیاد و دارای ایمنی ESD (ایمنی تخلیه­ ی الکتریسیته ­ی ساکن) را موجود دارید؟

جواب: در حال حاضر هیچ گزینه ­ای برای ایمنی ESD در پرینت سه بعدی نداریم اما نایلون توپر معدنی مقاوم در برابر دمای بالا را در روش SLS ارائه می­کنیم.

سوال: به دنبال موادی برای جایگزینی نایلون 12 HP هستیم که در تولید کالاهای ورزشی، انعطاف­­ پذیری بیشتری داشته باشد. چه مواد دیگری، ویژگی­ های انعطاف بیشتر و حالت ارتجاعی پر چرخه را دارند، در واقع مشابه موادی هستند که در پاشنه یا لژ کفش مورد استفاده قرار می­گیرند.

پاسخ: مواد مورد استفاده در SLS انعطاف ­پذیری بیشتری دارند. PA11 سیاه و TPU که در SLS  به کار گرفته می­شوند از دو نایلون مورد استفاده در MJF انعطاف ­پذیرتر هستند.

طراحی در ذوب مولتی جت

سوال: این روش پرینت سه بعدی چگونه معضل آویزان شدن و ماده­ ی ساپورت  را حل می­ کند؟

جواب: نقطه­ ی قوت اصلی این تکنولوژی، ایجاد آزادی در طراحی است. خود پودر به عنوان سازه­ ی ساپورت عمل می­ کند در نتیجه ساختارهای ساپورت و آویزان شدن مواد، باعث محدودیت در طراحی نمی ­شوند. فقط به یاد داشته باشید که باید محدودیت­ های مربوط به پرینتر مانند حداقل اندازه­ ی اجزا را رعایت کنید و روش­هایی را برای مقابله با تابیده­ شدن مواد در نظر داشته باشید(مانند اضافه نمودن شعاع­ ها، ضخامت دیواره ­ی یک دست و غیره).

سوال: در ذوب مولتی جت تلرانس ­ها به چه میزان با روش قالب­ریزی تزریقی تفاوت دارند؟

جواب: تلرانس ها در ذوب مولتی جت عموما 0.012+- اینچ است و در قالب­ریزی این عدد 0.003+- اینچ به علاوه­ ی نرخ منقبض شدن قطعه می ­باشد.

تلرانس MJF

در روش MJF تلورانس عموما 0.012+- اینچ است.

سوال: کمترین فاصله­ ی مورد نیاز بین چندین لایه­ ی معلق چقدر است؟

جواب: میزان فواصل معمولا باید حدود 0.02 اینچ باشد تا مسدود نشوند.

سوال: در صورتی که به دنبال ایجاد مش پلاستیک یک میلیمتری باشم، نازک­ترین مقدار چقدر است؟

جواب: کمترین سایز اجزا در MJF نیم میلیمتر است. برای ایجاد مش باید کم سایز را ضخیم ­تر در نظر گرفت چون ساختار شبکه­ ای طراحی شده در کمترین سایز می­تواند بسیار شکننده باشد. سایز یک میلیمتر نباید مشکلی داشته باشد.

خواص مکانیکی ذوب مولتی جت

سوال: در پرینتر تزریقی گرمایی HP، استحکام لایه­ی محور Z نسبت به استحکام XY چگونه است؟

جواب: به صورت کلی، تکنولوژی MJF بسیار ایزوتروپیک است اما کمی در جهت Z نسبت به XY ضعیف­تر است. در یک قطعه، اعداد کششی جهت Z  که ما در برگ اطلاعات فنی ارائه می­کنیم، اعداد کوچکتری هستند.    

عملیات ثانویه در ذوب مولتی جت

سوال: در مقایسه با قطعات قالب­ریزی شده­ ی سنتی، این فرآیند به چه میزان از اینسرت­ های اتصال گرمایی پشتیبانی می­ کند؟

جواب: یکی دیگر از نقاط قوت این تکنولوژی استحکام قطعات است. رفتار قطعات هنگام اتصال، همانند قطعات قالب­ریزی شده است و این کار را هر روز انجام می­ دهیم. ما حتی این قطعات را ابکاری فلز هم کرده ­ایم. در مجموع برای انجام فرآیندهای ثانویه مناسب هستند.

سوال: آیا رنگ ­های متفاوت قابل اجرا هستند؟

جواب: ما تنها از رنگ مشکی استفاده می­کنیم، اما HP مدعی است که پرینترهای MJF، تمام رنگی هستند. HP یک نسخه­ ی رنگی پرینتر تولید هم دارد که از مواد رنگی به جای مواد سیاه روی سطح خارجی قطعات استفاده می­ کند.

سوال: در MJF چه گزینه ­هایی برای رنگ­ آمیزی سفارشی وجود دارد؟ آیا رنگرزی هم می­تواند سفارشی باشد یا باید سطح قطعه رنگ ­آمیزی شود؟

جواب: فرآیند استاندارد ما، رنگرزی سیاه قطعات است. امکان اعمال رنگرزی و رنگ ­آمیزی سفارشی در قطعات MJF وجود دارد. برای مثال، اگر می­خواهید قطعه ­ای را به رنگ زرد، رنگرزی کنید، دستیابی به رنگ زرد روشن، به جز زرد خردلی دیژون، دشوار خواهد بود. قطعات MJF به خوبی رنگ مات را به خود می ­گیرند. علاوه بر این، HP پرینترهای تولید رنگی هم عرضه می­کند.

سوال: آیا قطعات تولیدی پولیش شده با بخار، رنگ می ­شوند؟

جواب: هیچ­کدام از قطعات رنگ­شده نیستند اما قطعات MJF به خوبی رنگ مات را به خود می­گیرند.     

رنگ قطعات MJF

ما می­توانیم، رنگرزی و رنگ­آمیزی سفارشی شما را روی قطعات MJF اعمال نماییم.

سوال: چند وقت است که فرآیند پولیش و صیقل کاری بخار در قطعات پرینت سه بعدی به کار گرفته می­ شود؟

جواب: ما این فرآیند را در ایالات متحده عرضه نمی ­کنیم اما در اروپا آن را انجام می­دهیم. خود این تکنولوژی چندین سال است که مورد استفاده قرار می­ گیرد.

سوال: آیا فرآیند آنیل کردن برای بهبود خواص در پرینت MJF کاربرد دارد؟

جواب: ما تمام قطعه را آنیل نمی­ کنیم چون ریسک تابیدگی را افزایش می­دهد، اما از نظر تئوری، این کار انجام­ پذیر است. ما مفاصل پلاستیکی را آنیل می­ کنیم تا عملکرد آن­ها در بازدیدهای دوره­ای، بهبود یابد.

کاربردهای ذوب مولتی جت

سوال: آیا تکنولوژی پرینت MJF کامل­ترین و بهترین روش برای تولید قطعات محصولات نهایی است؟

جواب: قطعا. ذوب مولتی جت تکنولوژی پیشرو در زمینه ­ی پرینت سه بعدی قطعات پلاستیکی محصولات در تیراژ پایین است و در حوزه­ ی مواد نایلونی همه فن حریف است. کیفیت قطعه تولیدی توسط پرینتر در حد محصوا نهایی است و هیچ خطوطی از لایه­ ها مشخص نیست. از SLS سریع­تر پرینت می­ کند و به همین دلیل یک انتخاب بسیار به صرفه در تولید محصولات نهایی است.

سوال: آیا هیچ زمینه­ ی مشخصی از محصولات مشتریان وجود دارد که تولید محصولات نهایی MJF بیشتر در آن فعال باشد؟ منظورم تنها تولید نمونه­ های سریع نیست.

جواب: محصولات مشریان حوزه­ های متوعی را در بر می­ گیرد (قاب گوشی، عروسک شخصیت­ ها و غیره) همچنین از MJF در تولید ادوات پزشکی و پهباد استفاده شده است. اخیرا نیز تولید وسایل طبی و اندام مصنوعی سفارشی برای ارتوپدی رواج یافته است مانند کفی کفش، آتل مچ پا، پایه­ی سوکت پروتز، کمربند اصلاح قوز پشت، آتل دست و غیره .

تولیدان MJF

MJF یک تکنولوژی پرینت سه بعدی صنعتی است که دقت و تکرارپذیری را برای هر ساختی فراهم می­کند.

آینده­ ی ذوب مولتی جت

سوال: آیا فکرمی­ کنید تکنولوژی MJF می­تواند همانند پرینترهای FDM به پرینترهای مصرفی تبدیل گردد؟

جواب: حداقل قیمت دستگاه، حدود 100 هزار دلار است و در تکنولوژی ذوب لیزری بستر پودر برای محصولات نهایی، این هزینه می­تواند در سطح مصرفی قابل قبول باشد. اساسا، شما در این مبلغ، رنگ را رایگان دریافت می­ کنید.

سوال: در مورد آینده­ ی روش­ های تولید افزایشی چه چیزی برای شما از همه هیجان­ انگیزتر است؟

جواب: شاخص، پیشرفت دائمی است. MJF در سالیان اخیر بسیار پیشرفت کرده است مواد، رنگ و انواع بافت جدید. سرعت ابداعات با استفاده از تکنولوژی ­هایی مانند MJF افزایش خواهد یافت. این تکنولوژی، قابلیت تولید غیرمتمرکز را فراهم می­ کند و سفارشی­ سازی و انعطاف­ پذیری وسیع آن، بسیار ارزشمند است. با توسعه­ ی پرینت سه بعدی، مهندسین مجربی وجود خواهند داشت که ما را به سمت جلو هدایت خواهند کرد.

دیدگاه خود را بنویسید دیدگاه

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *