Multi Jet Fusion (MJF) 3D-Druck

Bei Yicen Precision ist unser Multi Jet Fusion (MJF)-Arbeitsablauf auf maximale Genauigkeit, Wiederholbarkeit und Effizienz ausgelegt, um sicherzustellen, dass jedes Teil sowohl die Maß- als auch die Funktionsanforderungen erfüllt. Der Prozess folgt diesen Schlüsselschritten:

CAD-Konstruktion und -Vorverarbeitung

Jedes MJF-Projekt beginnt mit einem detaillierten 3D-CAD-Modell. Unsere Ingenieure überprüfen das Design auf seine Herstellbarkeit und passen Geometrien, Wandstärken und Stützstrukturen an, um es für den MJF-Druck zu optimieren. Außerdem verwenden wir Verschachtelungssoftware, um die Teile im Bauvolumen so anzuordnen, dass maximale Effizienz und minimaler Materialabfall gewährleistet sind.

Pulverbeschichtung

Der MJF-Drucker trägt eine dünne, gleichmäßige Schicht Pulver auf Nylonbasis (typischerweise PA 12 oder PA 11) auf die Bauplattform auf. Bei Yicen Precision halten wir eine präzise Schichtdicke von bis zu 80 Mikrometern ein, um eine hervorragende Auflösung und Detailgenauigkeit zu gewährleisten.

Antrag eines Agenten

Ein Inkjet-Array trägt selektiv Schmelzmittel dort auf, wo das Material verfestigt werden muss, und Detailierungsmittel dort, wo scharfe Kanten oder feine Merkmale erforderlich sind. Dieser Dual-Agent-Ansatz ermöglicht eine hohe Genauigkeit und isotrope mechanische Eigenschaften des fertigen Teils.

Infrarot-Fusion

Infrarotlampen fahren über die Schicht, aktivieren die Schmelzmittel und verbinden die Pulverpartikel zu einem festen Querschnitt. Dieser Vorgang wird Schicht für Schicht wiederholt, bis die komplette Teilegeometrie aufgebaut ist.

Kühlung und Entpumpung

Nach Abschluss des Druckvorgangs wird die Baueinheit in eine Kühlstation gebracht, um thermischen Verzug zu vermeiden. Die abgekühlten Teile werden dann vorsichtig entfernt, und überschüssiges Pulver wird zurückgewonnen und zur Wiederverwendung mit einer optimalen Auffrischungsrate verarbeitet.

Nachbearbeitung und Qualitätskontrolle

Je nach Anwendung bietet Yicen Precision Perlstrahlen, Färben, Beschichten oder maschinelle Bearbeitung für ein raffiniertes Finish. Alle Teile werden einer Maßkontrolle, einer Prüfung der Oberflächenqualität und einer Funktionsprüfung unterzogen, um die Einhaltung der Kundenspezifikationen zu gewährleisten.

Welche Herausforderungen gibt es bei MJF und wie werden sie gelöst?

MJF bietet Schnelligkeit, Festigkeit und Präzision, stellt aber auch gewisse Produktionshürden dar - von der Materialhandhabung bis zur Oberflächenqualität -, die durch Prozessoptimierung und fortschrittliche Nachbearbeitungstechniken wirksam angegangen werden können.

Begrenzte Farboptionen für endgültige Teile

Herausforderung: MJF-Teile werden aufgrund des Pulverschmelzverfahrens in der Regel in Grau- oder Schwarztönen hergestellt, was die ästhetische Vielfalt ohne zusätzliche Nachbearbeitung einschränkt.
Lösung: Die Hersteller lösen dieses Problem, indem sie Färbe-, Lackier- oder Beschichtungsverfahren einsetzen, um die Farbpalette zu erweitern, während die laufende Forschung und Entwicklung integrierte Mehrfarbendruckfunktionen für zukünftige MJF-Systeme erforscht.

Pulverrecycling und Materialeffizienz

Die Herausforderung: Obwohl MJF ungeschmolzenes Pulver wiederverwendet, kann wiederholtes Recycling die Materialeigenschaften verschlechtern und die Festigkeit und Konsistenz der Teile verringern.
Lösung: Die Optimierung der Auffrischungsrate, d. h. des Verhältnisses zwischen neuem und recyceltem Pulver, gewährleistet die Materialintegrität. Einige Betriebe integrieren auch automatisierte Pulverhandhabungssysteme, um den Abfall zu minimieren.

Abkühlzeit und Produktionsverzögerungen

Herausforderung: Nach dem Druck benötigen MJF-Teile eine längere Abkühlzeit, um Verformungen zu vermeiden, was die Produktionszeitpläne verlangsamen kann.
Lösung: Durch den Einsatz modularer Baueinheiten können neue Aufträge beginnen, während die vorherigen Chargen abkühlen, wodurch sich die Produktionszyklen effektiv überschneiden und der Durchsatz ohne Qualitätseinbußen erhöht wird.

Beschränkungen der Oberflächenbeschaffenheit

Herausforderung: Obwohl MJF glattere Oberflächen als andere 3D-Druckverfahren erzeugt, können die Teile aufgrund des pulverbasierten Verfahrens dennoch eine leicht körnige Textur aufweisen.
Lösung: Nachbearbeitungstechniken wie Perlstrahlen, chemisches Glätten oder das Auftragen von Beschichtungen können ein poliertes, verbrauchergerechtes Finish erzielen, ohne die Abmessungen der Teile zu verändern.

Hohe Anfangsinvestitionen in die Ausrüstung

Herausforderung: MJF-Systeme haben hohe Einstiegskosten, was kleine Hersteller von der Einführung abhalten kann.
Lösung: Viele Unternehmen gehen Partnerschaften mit speziellen MJF-Dienstleistern ein, die ihnen den Zugriff auf die Technologie ohne direkte Investitionskosten ermöglichen, während sie gleichzeitig von fachkundigem Betrieb und Wartung profitieren.