MJF ve CNC İşleme: Otomotiv Prototipleri İçin Hangisi Daha İyi?

HP'nin Multi Jet Fusion teknolojisiyle üretilen PA12 parçaları her yönde aynı performansı göstermez. Kopma anındaki uzama, XY düzleminde %17 civarındadır ancak Z ekseni boyunca kabaca %9'a düşer - bu, çoğu karşılaştırma makalesinin belirttiğinden daha önemli bir ayrıntıdır, özellikle de söz konusu parça, bir doğrulama döngüsü sırasında tekrar tekrar esnemeye dayanmak zorunda olan geçmeli-bir kol olduğunda. Yalnızca CNC yerine MJF'yi seçmek değil, yapım yönünü doğru almak, genellikle bir prototipin gerçekten temsil etmesi gereken üretim parçası gibi davranıp davranmadığını belirler.

Bu ayrım, otomotiv prototipleri için MJF 3D baskı ve CNC işlemeyi karşılaştırmak için yararlı bir başlangıç ​​noktasıdır, çünkü asıl karar yalnızca "hangi sürecin daha iyi olduğu" değildir - hangi sürecin, doğru şekilde oluşturulmuş olması, gerçekleştirmek üzere olduğunuz test için size güvenebileceğiniz bir parçayı sağladığıdır.

Bağımsız HP veri sayfaları standart PA12'yi (Multi Jet Fusion aracılığıyla) şu rakamlara koyuyor:

Bu listedeki iki sayı normalde olduğundan daha fazla ilgiyi hak ediyor. İlk olarak, XY/Z uzama bölünmesi, esnek eksenin düzlemde mi yoksa katmanlar - aracılığıyla mı yazdırıldığına bağlı olarak, bir geçme-uyum veya canlı-menteşe özelliğinin farklı şekilde performans gösterdiği anlamına gelir - yönlendirme bilgileri, matbaaya sonradan bırakılan bir fikir değil, çizim paketinin bir parçası olmalıdır. İkincisi, HDT rakamları 0,45 MPa ve 1,8 MPa yük durumları arasında anlamlı bir boşluk olduğunu göstermektedir; bu, hem ortam ısısını hem de mekanik yükü aynı anda gören kaput altı braketler için geçerlidir; Sıcak bir motor bölmesinin yakınında duran bir parça, aynı zamanda bir bağlantı elemanı ön yükü de taşıdığında farklı davranabilir.

HP ayrıca, Yüksek Yeniden Kullanılabilirlik PA12 toz sisteminin, seçici lazer sinterlemede tipik olan daha düşük yeniden kullanım oranlarına kıyasla yapı başına kabaca %80 fazla kullanılabilir toz sağladığını bildirmektedir; bu, MJF'nin-parça başına malzeme maliyetinin, tasarım tekrarları biriktikçe bile düşük kalma eğiliminin bir parçası.

Bunların hiçbiri MJF'yi evrensel bir alternatif yapmaz. CNC şu durumlarda daha iyi bir seçim olmaya devam ediyor:

Parça metal veya MJF'nin ortak malzeme seti dışında özel bir plastiktir (belirli PEEK kaliteleri, asetal/Delrin, yüksek-sıcaklık özel reçineleri)

Toleransların kabaca ±0,1–0,2 mm'den daha sıkı tutulması gerekir veya sızdırmazlık/taşıma yüzeyinin-hassas bir şekilde işlenmesi gerekir

Geometri, malzeme kaldırmanın - ve dolayısıyla çevrim süresinin - prosesten bağımsız olarak düşük kalmasını sağlayacak kadar basit ve blokludur

Nihai üretim yöntemi CNC'dir ve ilk parçaların bu sürecin yüzey kaplamasını ve boyutsal davranışını mümkün olduğunca yakından izlemesi gerekir.

MJF'nin tipik ulaşılabilir toleransı, orta parça boyutlarında ±0,2–0,3 mm civarındadır ve daha büyük veya ince-duvarlı geometrilerde genişleme eğilimi gösterir, çünkü toz yataklı işlemlerdeki boyutsal doğruluk, işlemenin genel olarak yapmadığı şekilde parça boyutuna göre ölçeklenir. Bir montaj ilişkisi arayüzünün mevcut bir metal bileşene sıkı bir şekilde oturması gerekiyorsa, bu genellikle bir CNC işi veya daha sonra işlenmiş bir referans yüzeyi eklenen bir MJF parçasıdır.

Yukarıdaki XY/Z uzama boşluğu göz önüne alındığında, konsol geçmeli-geçmeli kollar için pratik kılavuz, XY düzleminde esneme yönünü yapı düzeninin izin verdiği her yere yönlendirmektir -, burası PA12'nin tekrarlanan etkileşim altında çatlamadan önce daha fazla uzama marjına sahip olduğu yerdir. CNC- ile işlenmiş tespit kolları bu yönlendirme sorununu tamamen ortadan kaldırır, ancak ince konsol özelliklerinin dikkatli takım yolu planlaması gerektirmesi ve son geçişlerde gerçek takım sapması veya çatırtı riski taşıması nedeniyle üretilmesi genellikle daha pahalıya mal olur.

Bir doğrulama programı sırasında düzinelerce bağlantı/bağlantı kesme döngüsünden geçen iç klipsler, kablo demeti tutucuları ve sensör kapakları için bu genellikle MJF'nin - yalnızca üretim hızı değil, aynı zamanda tek bir baskı çalışmasından iç içe geçmiş bir parça grubu genelinde tutarlı yorulma davranışını koruma yeteneği lehine belirleyici faktördür. Çoğu yazının-bunun nedeni de budurMJF 3D Baskı Plastik Çıtçıt-uyarlaraynı tavsiyede birleşiyorlar: önce yönlendirmeyi doğru yapın, gerisini malzemenin yorulma davranışı halleder.

Hava girişi bölümleri, soğutma sıvısı örtüleri ve diğer kanal geometrileri, toz-yatak işleminin kazanç sağladığı yerdir: kapalı bir kanal içindeki kaynaşmamış toz, kendi desteği olarak hareket eder, bu nedenle iki yarıya bölünmesi ve bağlanması için bir CNC atölyesine ihtiyaç duyan - veya dahili özellikler için çok-eksenli çalışmaya ek olarak EDM gerektiren - bir manifold tek parça olarak yazdırılabilir. Son-işleme (boncuk püskürtme veya buharla yumuşatma), genellikle iç yüzey kaplamasını ek işleme geçişlerine gerek kalmadan akış ve sızıntı testi için kullanılabilecek bir duruma getirir. Tartışmalar MJF 3D Baskı Hava Emme Manifoldlarıbaşlık avantajı olarak bu tek-parçalı yapıya odaklanma eğilimindedirler ve bu adil bir - ancak aşağıdaki nem-koşullandırma noktası, kritik bir akış-iç çapına sahip olması gereken bir parça için aynı derecede önemlidir.
 

Bu ödünü -belirtmeye değer: doygunlukta %1,5'e yakın nem emilimi, bir parçanın, uygunluk kontrolünün sıkı bir iç- çap spesifikasyonunun biraz dışına çıkacak kadar su alabilmesi için haftalarca nemli atölye ortamında kalması anlamına gelir. Akış-kritik geometrileri için, temel ASTM test yöntemlerinin yaptığı gibi, son ölçümden önce parçaları 24-48 saat boyunca kontrollü nemde koşullandırmaya değer.
 

Birden fazla işlevi birleştiren braketler, sensör ve elektronik mahfazalar ve mağaza-katmanları, yukarıdaki geçmeli bağlantı parçaları ve kanal örnekleriyle aynı modeli izleme eğilimindedir - (daha geniş durum için) MJF 3D Baskı ile Otomobil Parçaları genellikle aynı üç değişkene gelir: ekonomik işleme için fazla karmaşık geometri, takımlamayı haklı çıkarmayacak kadar düşük hacimler ve haftalar yerine günler olarak ölçülen bir doğrulama zaman çizelgesi.

Potansiyel bir satıcıya, standart "bunu yazdırabilir misiniz" konuşmasının ötesine geçen iki soru sorun: her yapıya yüzde kaç işlenmemiş toz karıştırıyorlar ve parça başına yapı{0}konumu verilerini izleyip izlemiyorlar. Yeniden kullanılan-toz oranı, partiden partiye mekanik tutarlılığı etkiler ve parçanızın yapım odasında nerede bulunduğunu - ve dolayısıyla hangi termal geçmişe sahip olduğunu - size söyleyebilecek bir mağaza, test sırasında ortaya çıkarsa boyutsal veya mekanik aykırı değerleri açıklamak için daha iyi konumlandırılmıştır.

Belirli bir parça için, karşılaştırmayı çözmenin en hızlı yolu, aynı STEP dosyasını -, yönlendirme ve kritik-tolerans açıklamalarıyla birlikte - olarak işaretlenmiş olarak hem bir MJF hizmetine hem de bir CNC atölyesine göndermek ve teklifleri, her bir işlemin testiniz için önemli olan özelliklerle ilgili gerçekte tutabileceği şeylerle karşılaştırmaktır.