MJF czy SLS: który proces dla części z PA12?

Informacja: SLS Market korzysta z systemu SLS i nie oferuje MJF. Poniższe porównanie opisuje oba procesy w ujęciu ogólnym i dotyczy części z PA12 od dowolnego dostawcy.

Krótka odpowiedź

Dla większości funkcjonalnych części z PA12 sprawdzi się każdy z tych procesów. Wybierz SLS, gdy część ma być biała lub barwiona na jasny albo nasycony kolor. Wybierz MJF, gdy szara lub czarna część jest akceptowalna, a cennik dostawcy sprzyja temu procesowi przy Twojej ilości. We wszystkich pozostałych kwestiach kontrola procesu i wykończenie u dostawcy liczą się bardziej niż skrót.

Jak działają oba procesy

Oba są procesami fuzji w złożu proszku. Cienka warstwa proszku PA12 jest rozprowadzana na podgrzewanym polu roboczym, przekrój części zostaje stopiony i następuje kolejna warstwa. Niestopiony proszek podpiera część, więc żaden z procesów nie wymaga struktur podporowych.

Różnica polega na tym, jak energia dociera do proszku.

• SLS: laser CO₂ skanuje przekrój punkt po punkcie i bezpośrednio stapia proszek. Do części nie trafia nic poza proszkiem. Czas budowy warstwy zależy od powierzchni, którą trzeba zeskanować.
• MJF: głowica atramentowa nanosi ciemny, pochłaniający ciepło środek stapiający tam, gdzie ma powstać część, oraz środek detalujący wokół konturu, aby wyostrzyć krawędź. Następnie lampy podczerwieni przesuwają się nad całym złożem i obszary ze środkiem stapiającym się topią. Czas warstwy jest mniej więcej stały, niezależnie od liczby części w warstwie.

Opis procesu jest tematem przewodnika Czym jest druk 3D SLS.

Tabela porównawcza

Wartości są typowe dla procesów w ujęciu ogólnym. Konkretny dostawca może osiągać wyniki lepsze lub gorsze w zależności od maszyny, parametrów i kontroli jakości.

Kolor: najbardziej widoczna różnica

Część SLS jest biała, ponieważ składa się wyłącznie z białego proszku. Część MJF jest szara, ponieważ ciemny środek stapiający miesza się ze stopionym materiałem, a zewnętrzna warstwa wychwytuje biały proszek. Szarość bywa nierównomierna, dlatego części MJF rutynowo barwi się na czarno, aby uzyskać jednolity wygląd.

Barwnik jest transparentny: dodaje kolor do koloru bazowego i nie może go rozjaśnić. Białą część SLS można więc zabarwić na żółto, czerwono, niebiesko lub na dowolny inny odcień, a może też pozostać biała. Szara część może stać się tylko ciemniejsza. Jeśli Twoja część wymaga koloru firmowego, kodowania wariantów kolorami lub czystej bieli, SLS jest drogą bezpośrednią. Jeśli część i tak będzie czarna, ta różnica nie ma znaczenia.

Jeszcze jedna uwaga dotycząca białych części: niezabezpieczony biały PA12 może z czasem lekko żółknąć pod wpływem światła UV. Tam, gdzie liczy się stabilny wygląd na zewnątrz, omów z dostawcą barwienie lub testy.

Powierzchnia i detale

Oba procesy dają matową powierzchnię o drobnym ziarnie pochodzącym z proszku. Po obróbce strumieniowej obie są podobne w dotyku. Powierzchnie MJF często opisuje się jako nieco gładsze, a krawędzie jako nieco ostrzejsze, co wynika z cieńszej warstwy i środka detalującego. Duże płaskie powierzchnie MJF mogą przed barwieniem wykazywać różnice w odcieniu szarości. W obu procesach końcowe wrażenie zależy w dużym stopniu od wykończenia: część z jednego procesu z dobrze wykończoną powierzchnią wygląda lepiej niż część z drugiego, którą jedynie oczyszczono z proszku.

Dokładność i paczenie

Dokładność wymiarowa mieści się w tym samym zakresie. Dla SLS z PA12 zwyczajowa konwencja to ±0,3 % z dolną granicą ±0,3 mm; wartości podawane dla MJF są podobnego rzędu. Oba procesy mają te same fizyczne ograniczenia: skurcz podczas chłodzenia oraz paczenie długich, cienkich lub dużych płaskich części. Środki projektowe są w obu przypadkach identyczne: równa grubość ścianek, żebra na płaskich obszarach i brak masywnych przekrojów.

Właściwości mechaniczne

Części z obu procesów to gęsty, wytrzymały PA12 o zachowaniu zbliżonym do izotropowego. Publikowane wartości wytrzymałości na rozciąganie i sztywności mieszczą się w tym samym zakresie. Części MJF wykazują zwykle mniejszą różnicę między kierunkiem budowy a płaszczyzną warstwy, natomiast wydłużenie przy zerwaniu zmienia się wraz z parametrami w obu procesach. Dla typowej obudowy, wspornika czy uchwytu różnica nie ma znaczenia. W przypadku części obciążanej blisko swojej granicy próbki testowe od faktycznego dostawcy mówią więcej niż jakakolwiek ogólna tabela. Więcej o materiale znajdziesz w przewodniku po nylonie PA12.

Koszt i ilość

Żaden z procesów nie wymaga form, a w obu cena części wynika z zajmowanej przez nią przestrzeni roboczej, objętości materiału i wykończenia. Maszyny MJF mają stały czas warstwy i większe jednostki robocze, co sprzyja gęsto upakowanym wsadom produkcyjnym. Maszyny SLS występują w wielu rozmiarach; kompaktowy system można szybciej zapełnić i uruchomić mieszaną partią mniejszych zamówień. To, który proces jest tańszy dla konkretnej części, zależy od maszyny, obłożenia i modelu cenowego dostawcy, dlatego porównuj rzeczywiste wyceny dla swojej geometrii i ilości.

Jak wybrać

SLS w SLS Market

Drukujemy z białego Nylon PA 12 na EOS FORMIGA P 110 Velocis, części poddajemy obróbce strumieniowej i wykańczaniu powierzchni w DyeMansion Powershot DUAL, a w osobnym etapie barwimy je na życzenie płynnymi barwnikami producenta barwników TCN; odcienie pokazuje katalog kolorów. Zakres usługi i ograniczenia projektowe opisuje strona Usługa druku 3D SLS.