SLS vs.MJF:diferencias clave y cómo se comparan

Comparaciones entre SLS y MJF

Al comparar SLS y MJF, me vienen a la mente algunas propiedades comunes. Matt Schmidt, ingeniero senior de soluciones aquí en Xometry, afirma:"Las plataformas SLS y MJF son muy similares y son capaces de procesar materiales comunes como el nailon 11 y 12. Sin embargo, existen algunas diferencias en la forma en que cada plataforma procesa los materiales que crean resultados diferentes. El sistema SLS utiliza una fuente térmica láser para fundir los materiales del lecho de polvo, lo que tiene efectos de calentamiento mayores y más localizados. El gradiente de calor más alto a menudo resulta en valores de propiedades mecánicas más bajos para la tracción, el rendimiento y el alargamiento. Por otro lado, MJF utiliza una lámpara de calor infrarroja, que tiene un espectro más amplio y funde materiales a un ritmo más consistente en todo el lecho de polvo. Sin embargo, la fuente de calor localizada de una plataforma láser SLS proporcionará resultados dimensionales ligeramente más precisos que la lámpara de calor de amplio espectro de MJF. Las propiedades y la precisión del material se convierten en factores dentro del proceso de toma de decisiones. Los bajos costos operativos generales de MJF favorecen la construcción de prototipos diarios y piezas de producción de menor volumen".

Atributo SLS MJF

Atributo

Resolución de impresión

SLS

120 micras

MJF

80 micras

Atributo

Se puede teñir en varios colores

SLS

Sí

MJF

No

Atributo

Tamaño mínimo recomendado de función

SLS

0,75mm

MJF

0,75mm

Atributo

Puede reciclar más del 80% del polvo no utilizado

SLS

No

MJF

Sí

Atributo

Las piezas deben enfriarse después de imprimir

SLS

Sí

MJF

No

Atributo

Las piezas necesitan estructuras de soporte

SLS

No

MJF

No

Atributo

Mayor volumen de impresión

SLS

660 x 380 x 580 mm

MJF

380 x 280 x 380 mm

Tabla 1. Comparación de SLS y MJF

De los dos, MJF puede producir piezas de mayor resolución y su materia prima es significativamente más isotrópica y reciclable. Sin embargo, las máquinas SLS están disponibles con volúmenes de construcción más grandes.

SLS vs. MJF:Comparación de tecnologías

SLS y MJF son tecnologías de fusión de lecho de polvo. La fusión en lecho de polvo (PBF) significa que las piezas se construyen acumulativamente una capa a la vez mediante la fusión de termoplásticos en polvo. SLS utiliza una cámara calentada y un láser de CO2 para sinterizar las partículas. Mientras tanto, el proceso MJF depende de una fuente de calor infrarrojo, polvo precalentado y un agente fusor especializado depositado por un cabezal de impresión, todos trabajando juntos para fusionar las partículas. 

SLS frente a MJF:comparación de materiales

SLS y MJF utilizan ampliamente poliamidas como nailon 12 y 11, TPU (poliuretano termoplástico), TPA (poliamida termoplástica) y polipropileno. SLS también puede imprimir con nailon relleno de carbono y aluminio. En general, SLS funciona con una gama más amplia de nailon, mientras que MJF ofrece otras opciones de materiales como polipropileno y TPU flexible.

SLS vs. MJF:Comparación de aplicaciones de productos

SLS y MJF se utilizan para crear piezas funcionales como patrones de fundición, dispositivos médicos y piezas elastoméricas. El SLS se utiliza a menudo para crear prototipos de componentes que eventualmente se moldearán por inyección, ya que los diseños tienden a reaccionar de manera similar al proceso de fabricación, lo que permite a los ingenieros perfeccionar los diseños antes de comprometerse con las herramientas de moldeo, lo que puede resultar costoso. En cuanto a la estética, los productos MJF tienen un color gris opaco y desigual y solo aceptan tinte negro. Sin embargo, las piezas de SLS son naturalmente blanquecinas y se pueden teñir con muchos colores, lo que las hace más ideales para prototipos visuales.

SLS frente a MJF:comparación del volumen de impresión

Las máquinas SLS tienen volúmenes de construcción mayores que las máquinas MJF, especialmente para ciertas variantes de materiales, como el nailon relleno de vidrio. Con su área de construcción más grande, SLS puede imprimir más piezas anidadas en una sola tirada. Las piezas grandes impresas en 3D a menudo pueden deformarse, pero es más un problema para los procesos MJF que para SLS. Con la impresión SLS, los planificadores de construcción utilizan la mayor cantidad posible del volumen de construcción porque el polvo no utilizado es menos reciclable en SLS que con MJF.

SLS vs. MJF:Comparación del acabado superficial

Las piezas SLS y MJF tienen un acabado superficial rugoso/mate característico. Sin embargo, en ambos casos, los técnicos pueden alisar las superficies mediante granallado o volteo del medio. El suavizado químico con vapor ha permitido recientemente que las piezas SLS y MJF consigan una superficie sellada y semibrillante a bajo coste.

SLS vs. MJF:Comparación de costos

SLS y MJF tienen costos de impresión similares en cantidades menores. Sin embargo, en cantidades mayores, la economía de escala de MJF es mejor que la de SLS. MJF es más competitivo porque el proceso de impresión es ligeramente más rápido y el material no utilizado es más reciclable.

Cantidad producida SLS MJF

Cantidad producida

1

SLS

$ 101,64

MJF

$ 45,13

Cantidad producida

100

SLS

$ 40,93

MJF

$ 37,12

Tabla 2. Diferencia de precio entre SLS y MJF

¿Cuáles son las alternativas mutuas al SLS y MJF?

A pesar de los beneficios de SLS y MJF, a continuación se muestra una tecnología alternativa que puede lograr resultados similares:

• Estereolitografía (SLA): La estereolitografía no es un proceso de impresión a base de polvo, pero es una de las pocas tecnologías que puede lograr una resolución y calidad de impresión similares o mejores. SLA utiliza un fotopolímero líquido y construye piezas curando capas sucesivas de ese líquido.

¿Cuáles son las similitudes entre SLS y MJF?

1. Ambas tecnologías utilizan procesos de fusión en lecho de polvo para fabricar piezas.
2. El coste de impresión es comparable cuando se amplía.
3. Las piezas tienen un acabado superficial rugoso/mate.
4. Ambas impresoras suelen utilizar polvo de nailon 12.

¿Cuáles son las otras comparaciones de SLS además de MJF?

Además de MJF, otros procesos de impresión 3D similares a SLS incluyen:

• SLS frente a DMLS: Los sistemas DMLS (Direct Laser Metal Sintering) producen piezas metálicas de manera similar al SLS. En lugar de polvo de plástico se utiliza polvo de metal. Un láser más potente le permite alcanzar temperaturas más altas y así sinterizar el metal. Para obtener más información, consulte nuestra guía completa sobre SLS frente a DMLS.

¿Cuáles son las otras comparaciones de MJF además de SLS?

Además de SLS, otros procesos de impresión 3D similares a MJF incluyen:

• MJF frente a Binder Jetting: El Binder Jetting es funcionalmente similar al MJF pero no sinteriza completamente el material durante el proceso de impresión. Un cabezal de impresión similar de inyección de tinta aplica un agente aglutinante al polvo en la forma de cada capa. El agente une las partículas y también une las capas entre sí. El paso de sinterización real se produce en un horno de sinterización después de que se haya construido toda la estructura y se haya eliminado el polvo no adherido.

Resumen

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Dean McClements

Dean McClements es un Licenciado en Ingeniería Mecánica con honores y cuenta con más de dos décadas de experiencia en la industria manufacturera. Su trayectoria profesional incluye puestos importantes en empresas líderes como Caterpillar, Autodesk, Collins Aerospace y Hyster-Yale, donde desarrolló un profundo conocimiento de los procesos de ingeniería y las innovaciones.

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