Negli ultimi anni HP (Hewlett Packard), noto per i suoi laptop, stampanti 2D, ecc., è entrato nel mercato della stampa 3D con una tecnologia abbastanza nuova, chiamata Multi Jet Fusion o MJF. La tecnologia era completamente nuova per l'industria della stampa 3D e sta guadagnando terreno nelle parti di produzione di massa. In questo articolo confrontiamo i materiali disponibili per le stampanti Multi Jet Fusion e li confrontiamo con le loro controparti SLS e resina. Tutti i dati sono ottenuti dalle schede tecniche dei produttori.
Come funziona HP Multi Jet Fusion (MJF)?
Se dovessi confrontare HP MJF con un'altra tecnologia di stampa 3D, sarebbe il più vicino a SLS, ma è comunque diverso in molti aspetti. La stampante MJF si diffonde un sottile strato di polvere (spesso PA, PP o TPU) sulla piastra di costruzione. La stampante riscalda questo strato a una temperatura prossima alla sinterizzazione. Una serie di ugelli a getto passa sul letto di polvere e deposita un agente di fusione. Inoltre, la macchina stampa un agente di dettaglio che interrompe la sinterizzazione vicino al bordo del pezzo per ottenere una maggiore precisione. Una fonte di energia IR passa quindi sul letto di costruzione e sinterizza le aree in cui è stato depositato l'agente di fusione. Il resto della polvere rimane inalterato. Il processo si ripete fino al completamento di tutte le parti.
Immagine di Studio Gagat: Pulizia di una build stampata in 3D con la stampante 3D HP MJF.
Confronto di materiali e proprietà di HP MJF con resina e stampaggio a iniezione.
HP MJF è compatibile con un paio di materiali, attualmente disponibili sono PA12, PA11, PP e TPU. La maggior parte di questi materiali è sviluppata con produttori che sviluppano anche polveri SLS.
Proprietà PA12 per la tecnologia HP MJF
In precedenza abbiamo già confrontato le proprietà della stampa 3D SLS con lo stampaggio a iniezione e la resina. Ora abbiamo aggiunto le proprietà PA12 in base al foglio dati HP alla tabella seguente.
Tabella: confronto delle proprietà della PA3 stampata in 12D con le resine fotopolimeriche.
| Properties | PA12 (SLS in direzione XY) | PA12 (stampato ad iniezione) | PA12 per HP MJF | Liqcreate Clear Impact |
| Modulo di tensione | 1,85 GPa | 1,1 GPa | 1,9 GPa | 1,4 GPa |
| Resistenza alla trazione | 50 MPa | 50 MPa | 50 MPa | 47 MPa |
| Allungamento a rottura | 6 - 11% | > 50% | 9 -% 17 | 15 - 25% |
| IZOD Resistenza all'urto (dentellato) | 32 J/m | ~144 J/m (fonte diversa) | - | 31 J/m |
| Resistenza all'impatto (dentellato) | - | - | 3,8 – 4,2 kJ/mXNUMX2 | - |
| Resistenza alla flessione | 66 MPa | 58 MPa | - | 58 MPa |
| Modulo a flessione | 1,6 GPa | 1,8 GPa | - | 1,7 GPa |
Sebbene alcune proprietà non siano disponibili, sembra che le proprietà della stampante MJF siano abbastanza simili alle parti stampate in 3D SLS.
Proprietà PA11 per la tecnologia HP MJF
Un confronto simile viene effettuato con PA12 MJF vs SLS vs resina fotopolimerica. Formlabs Nylon 11 / PA11 viene preso come confronto. Tutti i dati sono ottenuti dalle schede tecniche dei produttori.
Tabella: confronto delle proprietà della PA3 stampata in 11D con le resine fotopolimeriche.
| Properties | PA11 (SLS in direzione XY) | PA11 per HP MJF | Liqcreate Clear Impact |
| Modulo di tensione | 1,6 GPa | 1,8 GPa | 1,4 GPa |
| Resistenza alla trazione | 49 MPa | 54 MPa | 47 MPa |
| Allungamento a rottura | 40% | 25 -% 40 | 15 - 25% |
| IZOD Resistenza all'urto (dentellato) | 71 J/m | - | 31 J/m |
| Resistenza all'impatto (dentellato) | - | 3,8 – 4,2 kJ/mXNUMX2 | - |
| Resistenza alla flessione | 55 MPa | - | 58 MPa |
| Modulo a flessione | 1,4 GPa | - | 1,7 GPa |
Anche in questo caso alcune proprietà non sono disponibili. Simile al confronto PA12, sembra che le proprietà della stampante MJF siano abbastanza simili alle parti stampate in 3D SLS.
Proprietà del PP per la tecnologia HP MJF rispetto a SLS e resina fotopolimerica
Il Sinterit PP è stato preso come riferimento per le proprietà di stampa 3D SLS. Il PP è un materiale piuttosto impegnativo da copiare in SLS, stampa a polvere MJF e anche in resine fotopolimeriche.
Tabella: confronto delle proprietà del PP stampato in 3D con le resine fotopolimeriche.
| Properties | PP (stampa SLS 3D) | PP (stampato ad iniezione) | PP per HP MJF | Liqcreate Tough-X |
| Modulo di tensione | 0,824 GPa | ~1 – 1.4 GPa | 1.6 GPa | ~0.3 GPa |
| Resistenza alla trazione | 19.3 MPa | 33 MPa | 29 MPa | 15 MPa |
| Allungamento a rottura | 44.4% | 150% | 14 -% 20 | 100 -% 150 |
| IZOD Resistenza all'urto (dentellato) | - | 0,07 kJ/mXNUMX | - | 72 J/m |
| Resistenza all'urto senza intaglio Charpy | 30 kJ/mXNUMX2 | - | 3,5 kJ/mXNUMX2 | |
| Resistenza alla flessione | 25.6 MPa | ~ 40 MPa | - | 11.4 |
| Modulo a flessione | 0,66 GPa | ~1,0 – 1.4 GPa | - | ~0.3 GPa |
| riva D | 80 | - | 60 |
Va notato che le proprietà generali del PP stampato a iniezione sono difficili da compilare. Questo perché esiste un'ampia gamma di proprietà disponibili per i materiali termoplastici. Le differenze tra ciascuna tecnologia e la scelta del PP possono essere viste nella tabella sopra.
Proprietà TPU/elastomero per la tecnologia HP MJF rispetto a SLS e resina fotopolimerica
Un materiale in poliuretano termoplastico (TPU) è disponibile per la tecnologia di getto MJF. Le proprietà variano nell'orientamento XY e Z, come si vede nella deviazione nelle proprietà seguenti. Rispetto alle polveri DuraForm Flex e DuraForm Elastomer SLS di 3D-Systems.
Tabella: confronto delle proprietà del TPU stampato in 3D con le resine fotopolimeriche.
| Properties | DuraFormFlex (TPE SLS) | Elastomero DuraForm (TPE SLS) | TPU per HP MJF | Liqcreate Tough-X | Liqcreate Flexible-X |
| Modulo di tensione | 0,007 GPa | 0,005 GPa | 0,085 GPa | ~0.3 GPa | < 0.05 GPa |
| Resistenza alla trazione | 1,8 MPa | 2,1 MPa | 8 - 10 MPa | 15 MPa | 2,4 MPa |
| Allungamento a rottura | 110% | 200% | 137 -% 291 | 100 -% 150 | 120 -% 160 |
| Resistenza allo strappo | 15,1 J/m | 15,4 J/m | 50 – 61 kN/m | 67.9 kN / m | 14.9 kN / m |
| Shore A | 45 - 75 | 59 | - | 95 | 55 |
Confrontando tutte le proprietà, ogni tecnologia e materiale ha i suoi vantaggi. Purtroppo alcune misure sono diverse o non sono disponibili nelle schede tecniche ufficiali. Questo rende quasi impossibile fare un confronto 1 contro 1.
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