MJF frente a SLS: ¿qué proceso elegir para piezas de PA12?

Aviso de transparencia: SLS Market opera un sistema SLS y no ofrece MJF. La comparación siguiente describe ambos procesos en términos generales y es aplicable a piezas de PA12 de cualquier proveedor.

Respuesta breve

Para la mayoría de las piezas funcionales de PA12 sirven ambos procesos. Elija SLS cuando la pieza deba ser blanca o teñirse en un color claro o saturado. Elija MJF cuando sea aceptable una pieza gris o negra y los precios del proveedor lo favorezcan para su cantidad. En todo lo demás, el control del proceso y el acabado del proveedor importan más que las siglas.

Cómo funcionan los dos procesos

Ambos son procesos de fusión de lecho de polvo. Se extiende una capa fina de polvo de PA12 sobre una superficie de construcción calentada, se funde la sección transversal de la pieza y sigue la capa siguiente. El polvo sin fundir sostiene la pieza, por lo que ninguno de los dos procesos necesita estructuras de soporte.

La diferencia está en cómo llega la energía al polvo.

• SLS: un láser de CO₂ recorre la sección transversal punto por punto y funde el polvo directamente. En la pieza no entra nada más que polvo. El tiempo de construcción por capa depende del área que haya que escanear.
• MJF: un cabezal de inyección de tinta deposita un agente de fusión oscuro, que absorbe el calor, donde debe estar la pieza, y un agente de detalle alrededor del contorno para definir el borde. Después, unas lámparas infrarrojas pasan sobre todo el lecho y las zonas con agente de fusión se funden. El tiempo por capa es aproximadamente constante, sea cual sea el número de piezas que contenga.

La descripción del proceso es el tema de la guía Qué es la impresión 3D SLS.

Tabla comparativa

Los valores son típicos de los procesos en general. Un proveedor concreto puede obtener resultados mejores o peores según la máquina, los parámetros y el control de calidad.

El color: la diferencia más visible

Una pieza SLS es blanca porque está formada únicamente por polvo blanco. Una pieza MJF es gris porque el agente de fusión oscuro se mezcla con el material fundido, mientras que la capa exterior incorpora polvo blanco. El gris suele ser irregular, por lo que las piezas MJF se tiñen de negro de forma habitual para lograr un aspecto uniforme.

El tinte es transparente: añade color al color base y no puede aclararlo. Por eso una pieza SLS blanca puede teñirse de amarillo, rojo, azul o cualquier otro tono, y también puede quedarse blanca. Una pieza gris solo puede oscurecerse. Si su pieza necesita un color corporativo, una codificación por colores de las variantes o un aspecto blanco limpio, el SLS es el camino directo. Si la pieza va a ser negra de todos modos, esta diferencia no importa.

Un apunte más para las piezas blancas: el PA12 blanco sin tratar puede amarillear ligeramente con el tiempo bajo la luz UV. Cuando importe un aspecto estable en exteriores, hable con su proveedor sobre el teñido o los ensayos.

Superficie y detalle

Ambos procesos producen una superficie mate con un grano fino procedente del polvo. Tras el chorreado, el tacto de ambas es similar. Las superficies MJF suelen describirse como algo más lisas y las aristas como algo más nítidas, resultado de la capa más fina y del agente de detalle. Las superficies planas grandes en MJF pueden mostrar diferencias de tono gris antes del teñido. En ambos procesos, la impresión final depende en gran medida del acabado: una pieza con un buen acabado superficial de un proceso tiene mejor aspecto que una pieza del otro a la que solo se le ha retirado el polvo.

Precisión y alabeo

La precisión dimensional está en el mismo intervalo. Para el SLS con PA12 la convención habitual es ±0,3 % con un límite inferior de ±0,3 mm; las cifras que se indican para MJF son de un orden similar. Ambos procesos comparten los mismos límites físicos: la contracción durante el enfriamiento y el alabeo de piezas largas, finas o planas de gran tamaño. Las medidas de diseño son idénticas para ambos: espesor de pared uniforme, nervios en las zonas planas y ausencia de secciones macizas.

Propiedades mecánicas

Las piezas de ambos procesos son de PA12 denso y tenaz, con un comportamiento casi isótropo. Los valores publicados de resistencia a la tracción y de rigidez están en el mismo intervalo. Las piezas MJF tienden a mostrar una diferencia menor entre la dirección de construcción y el plano de capa, mientras que el alargamiento a la rotura varía con los parámetros en ambos procesos. Para una carcasa, un soporte o un utillaje típicos, la diferencia no es relevante. Para una pieza que trabaja cerca de su límite, las probetas del proveedor real aportan más información que cualquier tabla general. Encontrará más información sobre el material en la guía del nailon PA12.

Coste y cantidad

Ninguno de los dos procesos necesita utillaje, y en ambos el precio de una pieza resulta del volumen de construcción que ocupa, de su volumen de material y del acabado. Las máquinas MJF tienen un tiempo de capa constante y unidades de construcción mayores, lo que favorece las construcciones de producción muy llenas. Existen máquinas SLS de muchos tamaños; un sistema compacto puede llenarse y ponerse en marcha antes con un lote mixto de pedidos más pequeños. Cuál resulta más barato para una pieza concreta depende de la máquina, de la ocupación y del modelo de precios del proveedor, así que compare presupuestos reales para su geometría y su cantidad.

Cómo elegir

El SLS en SLS Market

Imprimimos Nylon PA 12 blanco en una EOS FORMIGA P 110 Velocis, chorreamos las piezas y les damos el acabado superficial en una DyeMansion Powershot DUAL y, en un paso independiente, las teñimos bajo pedido con tintes líquidos del fabricante de tintes TCN; los tonos se muestran en el catálogo de colores. El alcance y los límites de diseño están en la página del servicio de impresión 3D SLS.