MJF vs. FDM: Comparativa Completa para Profesionales de Impresión 3D

La industria de fabricación aditiva es más antigua de lo que muchos piensan. De hecho, aproximadamente los últimos 40 años están salpicados de avances significativos en impresión 3D. Los ingenieros empezaron a usar tecnología de estereolitografía (SLA) para fabricar prototipos en los años 80 y el uso de modelado por deposición fundida (FDM) siguió rápidamente a principios de los 90. Avance rápido a 2016, Multi Jet Fusion (MJF) llegó al mercado y transformó la industria de fabricación aditiva una vez más.

El FDM es una de las tecnologías de impresión 3D más antiguas, y el MJF está entre las más nuevas, pero ambas pueden producir piezas precisas rápidamente. ¿Cuál es la mejor para su próximo proyecto? Aquí tiene lo que necesita considerar antes de tomar una decisión final.

¿Qué es la impresión 3D MJF?

La experiencia de HP en tecnología de inyección de tinta y mecánica de precisión informó la incursión de la empresa en el sector de impresión 3D en 2016. La tecnología MJF construye piezas capa por capa en un lecho de material en polvo para crear componentes fuertes y precisos con detalles finos, propiedades mecánicas consistentes y acabados superficiales de calidad.

Capaz de producir piezas 100% rellenas, funcionales y detalladas que no requieren estructuras de soporte, el MJF es adecuado para crear prototipos robustos o series de producción de bajo volumen. Aplicaciones populares incluyen plantillas, fijaciones, carcasas electrónicas y ensamblajes mecánicos.

¿Cómo funciona Multi Jet Fusion?

Al comienzo del proceso de impresión 3D Multi Jet Fusion, su ingeniero colocará la unidad de construcción móvil en la impresora, y la impresora depositará una capa de material en polvo, como poliamida 11 (PA 11), poliamida 12 (PA 12) o TPA. Luego, el carro de impresión y fusión se moverá por el área de construcción, y las boquillas de inyección de tinta aplicarán agentes de fusión. Una vez completada la capa, la unidad de construcción se retraerá, la máquina depositará otra capa de polvo, y el proceso se repetirá. Una vez completa la impresión, el operador removerá la caja de construcción, enfriará y separará la pieza del polvo suelto, y usará un chorro de arena, aire o agua para remover cualquier polvo residual.

¿Cuáles son las ventajas y desventajas de la impresión 3D MJF?

El MJF es hasta 10 veces más rápido que otras tecnologías de impresión 3D, haciéndolo adecuado para prototipado rápido y lotes medianos de piezas de uso final. No se requieren estructuras de soporte, lo que significa que puede ahorrar en materiales y reducir tiempo de producción. Además, dado que las impresoras MJF pueden imprimir capas ultra-finas, puede producir piezas densas con baja porosidad, alta resolución, buenas propiedades mecánicas y resistencia consistente en todas las direcciones.

Sin embargo, la tecnología es más cara que otras tecnologías de fabricación aditiva, y solo es compatible con unos pocos materiales.

¿Qué es la impresión 3D FDM?

El FDM es rentable y ofrece una gama de tamaños de impresora. Es ideal para imprimir durante las fases iniciales de desarrollo de concepto y prototipado de media fidelidad para obtener una idea general de cómo se verá, sentirá y encajará su pieza final con otros componentes. El FDM también puede usarse para productos de uso final.

¿Cómo funciona la impresión FDM?

Crear una pieza usando FDM requiere una impresora, un modelo digital y una bobina de filamento. Acrilonitrilo butadieno estireno (ABS), acrilonitrilo estireno acrilato (ASA), policarbonato (PC) y nailon (PA) están entre los materiales de filamento más populares.

Después de laminar su modelo digital 3D, su impresora fundirá y extruirá el filamento plástico desde una boquilla mientras se mueve a lo largo de los ejes X, Y y Z. La plataforma de construcción bajará (o la cabeza de extrusión subirá) después de cada capa, y el proceso comenzará de nuevo. La mayoría de capas son de 0,1 mm a 0,5 mm de alto, pero puede necesitar usar tamaños de capa más pequeños si necesita superficies más lisas, una impresión curva o un alto nivel de detalle.

¿Cuáles son las ventajas y desventajas de la impresión 3D FDM?

El FDM tiene mucho que ofrecer, desde plazos de entrega rápidos hasta compatibilidad con una amplia gama de materiales y colores. Al usar una impresora FDM, puede usar ABS, nailon y más para crear prototipos fuertes y funcionales o piezas de uso final. Las máquinas FDM industriales tienen tamaños de construcción tan grandes como 1000 mm x 1000 mm x 1000 mm, y puede imprimir una pieza personalizada tan fácilmente como una pieza de producción en masa.

El FDM también tiene algunos inconvenientes. Para uno, no ofrece la misma calidad, fiabilidad o precisión dimensional que otras tecnologías de impresión 3D. Las boquillas pueden obstruirse, o las camas de impresión pueden descalibrarse, causando impresiones fallidas. Como con MJF, si su pieza se enfría a diferentes velocidades, puede notar deformación. También puede ver líneas de capa visibles y resoluciones más bajas.

Adicionalmente, las piezas FDM son anisotrópicas y a menudo requieren soporte, así que necesitará considerar orientación y colocación de estructura de soporte mientras diseña su pieza. También puede necesitar post-procesar sus piezas vía lijado, pulido, alisado con vapor de acetona, recubrimiento epoxi o elegir un material de soporte soluble más caro.

Multi Jet Fusion vs. Modelado por Deposición Fundida

Al comparar FDM vs. MJF, cada proceso tiene pros y contras, y hay ciertas situaciones donde tiene sentido usar uno sobre el otro. Necesita considerar:

• Calidad de su pieza: Si está creando un prototipo simple, debería usar FDM. Sin embargo, si necesita una pieza de uso final con un acabado liso, de alta calidad y consistente, opte por MJF y evite post-procesado adicional.
• Resistencia, durabilidad y otras propiedades deseadas de su pieza: Mientras que las impresiones MJF son casi isotrópicas, las impresiones FDM son más débiles en la dimensión Z debido al calor y estiramiento del proceso de extrusión. Además, las piezas MJF son a menudo más rígidas, densas y duraderas que las FDM, así que si necesita una pieza funcional duradera, considere usar MJF. Si necesita un prototipo conceptual, use FDM para reducir costes.
• Complejidad de su diseño: El MJF no requiere estructuras de soporte y usa capas más pequeñas, así que tiene más flexibilidad de diseño y capacidad para imprimir estructuras más complejas.
• Material de su pieza: El MJF solo es compatible con unos pocos materiales, así que debería optar por FDM si quiere una selección más amplia de opciones de material y color.
• Requisitos de producción: Si necesita producir varias piezas funcionales o tiene un plazo de entrega ajustado, debería considerar MJF. Las máquinas MJF pueden imprimir alrededor de 300 cm³ por hora, comparado con la velocidad media de producción de FDM de 10 cm³ por hora. Además, puede usar más efectivamente su volumen de impresión para escalar producción.
• Impacto ambiental: Dado que una impresión FDM puede usar 20% de su material en estructuras de soporte, el FDM tiene el mayor desperdicio de todas las tecnologías de impresión 3D. El MJF tiene un impacto ambiental relativamente bajo porque alrededor del 85% del polvo MJF puede reciclarse.

Impresión 3D con Fast Radius

MJF y FDM ambos ofrecen plazos de entrega relativamente cortos y piezas de calidad. Al decidir entre los dos, necesita considerar requisitos de producción, objetivos ambientales y la calidad, complejidad, material y propiedades deseadas de la pieza.

Si no está seguro si debería usar MJF o FDM, los expertos de Fast Radius pueden ayudarle a elegir la tecnología que mejor se adapte a su proyecto. También podemos optimizar su diseño y producir sus piezas usando impresoras y materiales de grado industrial. Contáctenos hoy para comenzar.