Una guía para la impresión 3D con Multi Jet Fusion de HP

Solución de impresión 3D Multi Jet Fusion de HP [Fuente:http://www8.hp.com]

La innovadora tecnología Multi Jet Fusion de HP ha hecho olas en la fabricación sector desde que se introdujo por primera vez en el mercado en 2016. Y aunque la tecnología aún es relativamente nueva, tuvo un efecto dominó en todas las industrias, lo que representa nuevas posibilidades para la producción de prototipos y piezas funcionales de grado industrial a escala comercial.

A medida que crece el número de empresas que utilizan las máquinas Multi Jet Fusion de HP, hemos elaborado una guía completa de la tecnología. En esta guía, abordaremos el proceso de impresión del sistema, los materiales, los beneficios y las limitaciones, y los puntos finales a considerar al decidir si invertir en el sistema Multi Jet Fusion.

El proceso de impresión

La tecnología Multi Jet Fusion pertenece a la familia de fusión de lecho de polvo, aunque, a diferencia de la tecnología SLS, no utiliza láseres. Y aunque Multi Jet Fusion utiliza el material PA 12 como sinterización selectiva por láser, su proceso de impresión en realidad se parece mucho al de la tecnología Binder Jetting, donde un lecho de material se fusiona de forma selectiva mediante la adición de un agente aglutinante.

Durante el proceso de impresión Multi Jet Fusion, una capa de polvo se fusiona con la ayuda de un agente de fusión y, después de la impresión, una fuente de calor. Luego, el proceso se repite, capa por capa, para crear la pieza final.

Una guía paso a paso del proceso de impresión MJF:

1. Se distribuye uniformemente una capa de polvo sobre el lecho de polvo y luego se precalienta uniformemente.
2. El cabezal de impresión expulsa selectivamente un agente de fusión sobre la capa de polvo donde las partículas deben fundirse. Un segundo agente, el agente de detalle, evita la sinterización y se deposita alrededor de los contornos de la pieza para mejorar su resolución y garantizar que se impriman los bordes afilados de las piezas.
3. Las lámparas con luz infrarroja luego se mueven sobre el lecho de polvo, calentando las áreas con el agente de fusión. Esto asegura que los polvos en estas áreas se derritan y fusionen.
4. Una vez terminada una capa, el polvo se distribuye sobre la capa anterior y el proceso se repite hasta completar la pieza.
5. Una vez que la pieza está terminada, todavía está encapsulada en polvo suelto, que debe eliminarse. Además, la pieza se puede pulir con chorro de arena y teñir de negro para lograr una superficie estéticamente agradable.

   Vea el MFJ en acción aquí:

Opciones de materiales

Cuando se introdujo por primera vez el sistema Multi Jet Fusion en 2016, la tecnología se limitaba a un material: Poliamida 12 (PA12) , también conocido como Nylon. PA12 es un material termoplástico resistente y de grano fino con una amplia gama de aplicaciones, desde piezas con detalles complejos y formas intrincadas, como conectores, paneles y envolventes, hasta piezas funcionales, como engranajes y juntas giratorias. Las piezas de nailon se caracterizan por sus elevadas propiedades mecánicas, resistencia química y térmica, y son ligeras.

Hoy, HP ha ampliado su cartera de materiales para incluir una gama más amplia de termoplásticos, como Poliamida 11 (PA 11) , así como perlas de vidrio HP 3D de alta reutilización PA 12 y polipropileno (PP) de alta reutilización 3D de HP . Cada uno permite la producción de piezas duraderas de bajo costo ideales para la creación de prototipos y aplicaciones industriales:

• PA 11

El PA 11 de HP es ideal para crear piezas funcionales, dúctiles y de bajo costo, y ofrece resistencia química y al impacto. Según HP, el material es adecuado para la creación de prótesis, plantillas, artículos deportivos y bisagras, entre otras aplicaciones.

• Cuentas de vidrio PA 12 de alta reutilización

Las perlas de vidrio PA 12 de alta reutilización ofrecen un 40% de material termoplástico relleno de perlas de vidrio y son más adecuadas para piezas que requieren rigidez, como envolventes, accesorios y herramientas, así como estabilidad dimensional y repetibilidad.

• Polipropileno

Se dice que este tercer material nuevo proporciona una alta resistencia química y flexibilidad, además de ser liviano y hermético, y estará disponible a partir de mediados de 2018.

El modelo de plataforma abierta de HP, que fomenta la colaboración con los desarrolladores de materiales, ya comprende más de 50 empresas, incluidas Evonik, DSM y Lubrizol. Con esto en mente, el lanzamiento de más termoplásticos e incluso materiales como metales, puede estar a la vuelta de la esquina.

Beneficios de Multi Jet Fusion

A medida que Multi Jet Fusion avanza en varios sectores industriales, los principales beneficios de la tecnología que han tomado por asalto a la industria manufacturera han sido su velocidad y alta calidad de impresión:

• Multi Jet Fusion permite la impresión de piezas en capas ultrafinas (80 micrones) . Esto da como resultado piezas con baja porosidad, alta densidad y, en particular, alta resolución y precisión dimensional . (que también es ayudado por el agente de detalle). Esto hace que MJF sea ideal para prototipos funcionales y pequeños lotes de piezas finales.
• Multi Jet Fusion ofrece plazos de entrega más cortos, especialmente en comparación con la tecnología SLS. Su sistema de impresión también incluye una estación de posprocesamiento que ayuda a acelerar el ciclo de vida general del producto.
• El proceso de impresión MJF da como resultado piezas altamente isotrópicas con una resistencia increíble.
• De manera similar a SLS, las piezas impresas con la tecnología Multi Jet Fusion no requieren estructuras de soporte, lo que permite que varias piezas se aniden en una cama de impresión y, por lo tanto, reducen el ciclo de impresión promedio.
  

  
  Limitaciones de Multi Jet Fusion

A pesar de la gama de beneficios que ofrece la tecnología Multi Jet Fusion de HP, su entrada relativamente nueva al mercado significa que existen algunas limitaciones que deben tenerse en cuenta al decidir si invertir en la tecnología.

• Por ahora, Multi Jet Fusion solo ofrece una gama limitada de materiales y las piezas en bruto se producen en un color gris, debido a que el agente de fusión es negro. Aunque sus piezas se pueden teñir fácilmente de negro, una pieza a todo color requerirá un recubrimiento adicional, que por supuesto tendrá un costo adicional. Si necesita una mayor variedad de materiales, colores y opciones de acabado, puede valer la pena considerar una tecnología diferente, como SLS.
• Como regla, las piezas impresas con MJF tienen una buena calidad de superficie; no obstante, es más rugoso que el acabado superficial de las piezas producidas por estereolitografía o Polyjet. Si bien las piezas se pueden chorrear para mejorar su apariencia cosmética, esto, por supuesto, agrega tiempo y costo al proceso general.

Puntos finales a considerar

• Gracias a su alta velocidad de impresión, Multi Jet Fusion es una opción ideal para la producción de lotes bajos a medianos que requieren plazos ajustados.
• Si necesita piezas con excelentes propiedades mecánicas, precisión dimensional y alta resolución, entonces MJF es la solución ideal.
• HP también ha anunciado recientemente el lanzamiento de su serie compacta Jet Fusion 300/500, para impresión 3D a todo color. Con un precio que comienza en $ 50,000, vale la pena explorar esta opción para las pequeñas y medianas empresas y universidades.