MJF o SLS: quale processo per i pezzi in PA12?

Nota di trasparenza: SLS Market utilizza un sistema SLS e non offre la MJF. Il confronto che segue descrive i due processi in termini generali e vale per pezzi in PA12 di qualsiasi fornitore.

In breve

Per la maggior parte dei pezzi funzionali in PA12 vanno bene entrambi i processi. Scegliete la SLS quando il pezzo deve essere bianco o tinto in un colore chiaro o saturo. Scegliete la MJF quando un pezzo grigio o nero è accettabile e i prezzi del fornitore la favoriscono per la vostra quantità. Per tutto il resto, il controllo di processo e la finitura del fornitore contano più della sigla.

Come funzionano i due processi

Sono entrambi processi di fusione a letto di polvere. Un sottile strato di polvere di PA12 viene steso su un’area di costruzione riscaldata, la sezione del pezzo viene fusa e segue lo strato successivo. La polvere non fusa sostiene il pezzo, quindi nessuno dei due processi richiede strutture di supporto.

La differenza sta nel modo in cui l’energia raggiunge la polvere.

• SLS: un laser a CO₂ scansiona la sezione punto per punto e fonde direttamente la polvere. Nel pezzo non entra altro che polvere. Il tempo di costruzione per strato dipende dall’area da scansionare.
• MJF: una testina a getto d’inchiostro deposita un agente di fusione scuro, che assorbe il calore, dove deve trovarsi il pezzo, e un agente di dettaglio attorno al contorno per rendere netto il bordo. Lampade a infrarossi passano poi sull’intero letto e le zone con l’agente di fusione fondono. Il tempo per strato è all’incirca costante, qualunque sia il numero di pezzi che contiene.

La descrizione del processo è l’argomento della guida Che cos’è la stampa 3D SLS.

Tabella comparativa

I valori sono tipici dei processi in generale. Un determinato fornitore può fare meglio o peggio a seconda di macchina, parametri e controllo qualità.

Il colore: la differenza più evidente

Un pezzo SLS è bianco perché è costituito soltanto da polvere bianca. Un pezzo MJF è grigio perché l’agente di fusione scuro si mescola al materiale fuso, mentre lo strato esterno ingloba polvere bianca. Il grigio è spesso disomogeneo, per cui i pezzi MJF vengono abitualmente tinti di nero per ottenere un aspetto uniforme.

Il colorante è trasparente: aggiunge colore al colore di base e non può schiarirlo. Un pezzo SLS bianco può quindi essere tinto di giallo, rosso, blu o qualsiasi altra tonalità, e può anche restare bianco. Un pezzo grigio può solo diventare più scuro. Se al vostro pezzo servono un colore aziendale, una codifica a colori delle varianti o un aspetto bianco pulito, la SLS è la via diretta. Se il pezzo sarà comunque nero, questa differenza non conta.

Un’ulteriore nota per i pezzi bianchi: il PA12 bianco non trattato può ingiallire leggermente nel tempo sotto la luce UV. Dove conta un aspetto stabile all’aperto, valutate con il fornitore la tintura o delle prove.

Superficie e dettaglio

Entrambi i processi producono una superficie opaca con una grana fine dovuta alla polvere. Dopo la sabbiatura, al tatto sono simili. Le superfici MJF vengono spesso descritte come leggermente più lisce e gli spigoli come leggermente più netti, per effetto dello strato più sottile e dell’agente di dettaglio. Le ampie superfici piane in MJF possono presentare differenze di tono di grigio prima della tintura. In entrambi i processi l’impressione finale dipende molto dalla finitura: un pezzo con una buona finitura superficiale ottenuto con un processo ha un aspetto migliore di un pezzo soltanto depolverato ottenuto con l’altro.

Precisione e deformazione

La precisione dimensionale è nello stesso intervallo. Per la SLS in PA12 la convenzione abituale è ±0,3 % con un limite inferiore di ±0,3 mm; i valori indicati per la MJF sono di ordine simile. I due processi condividono gli stessi limiti fisici: il ritiro durante il raffreddamento e la deformazione di pezzi lunghi, sottili o piani di grandi dimensioni. Gli accorgimenti di progettazione sono identici: spessore di parete uniforme, nervature sulle zone piane e nessuna sezione massiccia.

Proprietà meccaniche

I pezzi di entrambi i processi sono in PA12 denso e tenace, con un comportamento quasi isotropo. I valori pubblicati di resistenza a trazione e rigidità sono nello stesso intervallo. I pezzi MJF tendono a mostrare una differenza minore tra la direzione di costruzione e il piano dello strato, mentre l’allungamento a rottura varia con i parametri in entrambi i processi. Per una custodia, una staffa o un’attrezzatura tipiche la differenza non è rilevante. Per un pezzo caricato vicino al proprio limite, i provini del fornitore effettivo dicono più di qualsiasi tabella generale. Per approfondire il materiale, consultate la guida al nylon PA12.

Costo e quantità

Nessuno dei due processi richiede stampi, e in entrambi il prezzo di un pezzo deriva dal volume di costruzione che occupa, dal volume di materiale e dalla finitura. Le macchine MJF hanno un tempo di strato costante e unità di costruzione più grandi, il che favorisce i job di produzione densamente riempiti. Le macchine SLS esistono in molte taglie; un sistema compatto si può riempire e avviare prima con un lotto misto di ordini più piccoli. Quale sia più conveniente per un pezzo specifico dipende dalla macchina, dal grado di utilizzo e dal modello di prezzo del fornitore: confrontate quindi preventivi reali per la vostra geometria e la vostra quantità.

Come scegliere

La SLS in SLS Market

Stampiamo Nylon PA 12 bianco su una EOS FORMIGA P 110 Velocis, sabbiamo e rifiniamo in superficie i pezzi in una DyeMansion Powershot DUAL e, in una fase separata, li tingiamo su richiesta con coloranti liquidi del produttore di coloranti TCN; le tonalità sono riportate nel catalogo colori. Ambito del servizio e limiti di progettazione sono nella pagina del servizio di stampa 3D SLS.