Ultimate Guide to HP Multi Jet Fusion (MJF): A Big Step Forward in 3D Printing Technologies

La Multi Jet Fusion di HP è molto veloce e produce pezzi molto resistenti. Se dovete creare un prototipo resistente o anche parti pronte per l'uso, la fusione a getto multiplo potrebbe fare al caso vostro. Questo articolo è la mia guida di facile lettura alla fusione a getto multiplo. Vi spiegherò come funziona, quali sono i modi migliori per utilizzarla e come può aiutarvi nel vostro lavoro. Questa guida è utile sia per chi è alle prime armi sia per chi ha già molte conoscenze.

Che cos'è esattamente HP Multi Jet Fusion (MJF) e perché è importante?

Cominciamo con i fatti semplici. Multi Jet Fusion è un tipo di processo di stampa 3D. È stato sviluppato da HP (Hewlett-Packard). Probabilmente conoscete questa azienda perché produce stampanti per carta. Si può pensare alla MJF come a un tipo di stampante molto più recente e migliore. Utilizza una polvere fatta di pezzi molto piccoli, spesso un tipo di nylon, per creare parti strato per strato. Si tratta di una tecnologia di fusione a letto di polvere. Ciò significa che i pezzi vengono realizzati all'interno di una scatola piena di polvere. Si tratta di una nuova tecnologia che sta facendo una grande differenza nel modo di produrre le cose.

Perché MJF è importante per voi? Perché è molto, molto veloce e i pezzi che crea sono molto resistenti. Ho usato MJF per creare pezzi che dovevano essere attorcigliati, collegati e sottoposti a un uso intensivo. Funzionano bene per molto tempo. La tecnologia MJF è eccellente. È possibile creare parti funzionali che funzionano davvero, non solo pezzi da mettere su uno scaffale. Questo modo unico di stampare in 3d è perfetto per creare molti pezzi allo stesso tempo. La velocità e l'alta qualità di MJF la rendono una delle migliori opzioni per i miei progetti di stampa 3d. È uno strumento molto utile.

Come funziona davvero il processo di stampa 3D di MJF?

Per me il processo di stampa 3D di MJF è molto interessante. Mi sembra di assistere a una magia. Ecco come funziona la stampante. Innanzitutto, uno strato molto sottile di polvere viene spinto su un'area di costruzione piatta. Questa operazione viene eseguita da una parte chiamata carrello di rigenerazione del materiale. Successivamente, una parte speciale chiamata carrello di stampa e fusione si muove attraverso l'area di costruzione. Svolge due importanti operazioni contemporaneamente. Spruzza un liquido speciale chiamato agente di fusione. Questo va dove la parte deve essere solida. Spruzza anche un altro liquido chiamato agente di dettaglio. Questo liquido va intorno ai bordi per rendere i dettagli molto chiari.

Dopo che questi liquidi sono stati messi sul letto di polvere, vengono applicate forti lampade riscaldanti. I punti in cui è presente l'agente di fusione assorbono il calore. In questo modo la polvere si fonde, ovvero diventa uno strato solido. L'agente di dettaglio aiuta a garantire che i bordi siano puliti e nitidi. La polvere non fusa che si trova intorno al pezzo rimane come polvere sciolta. La piattaforma di costruzione si sposta quindi leggermente verso il basso. Si aggiunge un altro strato di materiale e tutto si ripete. Questo metodo, strato per strato, viene utilizzato più volte fino a quando il pezzo non è finito. Il processo di stampa 3D avviene completamente all'interno della stampante.

Qual è la differenza: MJF rispetto a SLS e FDM?

Spesso mi viene chiesto in che modo la MJF sia diversa dalle altre tecnologie di stampa 3D. Prendiamo in esame la sinterizzazione laser selettiva (SLS) e la modellazione a deposizione fusa (FDM). La SLS è la più simile alla MJF. Entrambe utilizzano un letto di polvere. La differenza principale è il modo in cui fondono la polvere. Le stampanti SLS utilizzano un potente laser per fondere la polvere. Il laser deve disegnare la forma del pezzo, pezzo per pezzo. Nelle stampanti MJF di HP, invece, si utilizza un agente di fusione con una lampada di riscaldamento che riscalda l'intera area in una sola volta. Per questo motivo la MJF è più veloce della SLS. Sia la MJF che la SLS sono due tecnologie che producono pezzi molto resistenti.

La FDM è il tipo di stampa 3D che molti utilizzano a casa. Una stampante FDM funziona fondendo un rotolo di spago di plastica e costruendo un pezzo una linea alla volta. La FDM è ottima per realizzare un prototipo semplice e veloce. Ma i pezzi non sono resistenti come quelli MJF. Hanno linee tra ogni strato che possono essere punti deboli. Una parte MJF è forte in tutte le direzioni. Questo si chiama isotropia. Il processo MJF fonde la polvere così bene che gli strati si mescolano perfettamente. Spesso utilizzo l'FDM per modelli molto semplici, ma scelgo l'MJF per le parti che devono svolgere un lavoro.

Ecco una semplice tabella che mostra le differenze:

Quali sono i principali vantaggi che ottengo dalla stampa 3D di MJF?

Dal mio punto di vista, la cosa migliore della stampa 3D MJF è la sua velocità. È possibile stampare serie di pezzi in tempi molto brevi. Poiché la stampante può fondere un intero strato in un solo passaggio, costruisce le parti molto più rapidamente di una stampante SLS. Questo è un aspetto importante, perché è possibile ottenere i pezzi prima e testare le idee più rapidamente. Questo è molto importante quando si ha bisogno di realizzare un prototipo senza aspettare. La MJF è un'ottima tecnologia di produzione additiva.

Un altro aspetto positivo è la qualità dei pezzi. I pezzi MJF hanno un ottimo livello di dettaglio e una finitura superficiale che sembra uguale dappertutto. I pezzi sono anche molto resistenti e durano a lungo. Con MJF ho realizzato pezzi funzionali che hanno preso il posto di pezzi che prima erano in metallo. Poiché la polvere non fusa sostiene il pezzo mentre viene costruito, non è necessario aggiungere altri pezzi di supporto. In questo modo si elimina la necessità di effettuare molti lavori di pulizia in un secondo momento. Con la tecnologia MJF è possibile progettare pezzi molto complessi che non è facile realizzare in altri modi. La tecnologia MJF è ideale per i prototipi funzionali.

Che tipo di materiali per la fusione a getto multiplo sono disponibili?

Quando ho iniziato a usare MJF, non c'erano molti materiali tra cui scegliere. Oggi il numero di materiali disponibili sta aumentando. Il materiale più utilizzato per la stampa Multi Jet Fusion è il Nylon 12, chiamato anche PA12. Si tratta di un ottimo materiale che può essere utilizzato per molte cose. È resistente, un po' flessibile e non si danneggia con le sostanze chimiche. Io uso il PA12 per la maggior parte dei miei lavori MJF. È perfetto per realizzare oggetti come una custodia o un involucro.

Oltre al PA12, esistono altri materiali utili per la stampa 3d. Il PA11 è un altro tipo di nylon. È più flessibile e sopporta meglio i colpi senza rompersi rispetto al PA12. È una buona scelta per le parti che devono piegarsi molto. Esiste anche il TPU, che assomiglia alla gomma. Ho utilizzato il TPU per realizzare maniglie morbide e guarnizioni flessibili. È possibile utilizzare anche materiali come il PP (polipropilene). HP e altre aziende creano sempre nuovi materiali per la fusione multi jet. Il materiale giusto per voi dipende da ciò che dovete fare con la vostra parte stampata.

Cos'è la post-elaborazione in MJF e perché ne ho bisogno?

Quando il pezzo viene terminato dalla stampante MJF, non è ancora pronto per l'uso. È bloccato all'interno di un blocco di polvere non fusa. È qui che avviene la post-elaborazione. La post-elaborazione è costituita da tutte le fasi di pulizia e finitura del pezzo. Innanzitutto, l'intero blocco di polvere con i pezzi all'interno viene spostato in una stazione di lavorazione. In questo modo i pezzi si raffreddano lentamente. Se si raffreddano troppo in fretta, potrebbero piegarsi o deformarsi.

Una volta raffreddati i pezzi, è necessario aspirare la polvere non fusa. L'aspetto positivo è che questa polvere in più può essere riutilizzata per il lavoro successivo, il che fa risparmiare denaro e fa bene alla terra. Una volta eliminata la maggior parte della polvere, spesso si utilizza una macchina per la granigliatura. Questa macchina spara piccole e delicate perle sul pezzo. Questo aiuta a pulirlo e a rimuovere la polvere residua. In questo modo il pezzo stampato con MJF ottiene una buona finitura superficiale. A volte, i pezzi vengono colorati di nero per farli sembrare più rifiniti. La post-elaborazione è una fase molto importante per ottenere un ottimo pezzo MJF. Una buona post-elaborazione fa un'enorme differenza.

Ci sono cose negative da sapere sulla tecnologia MJF?

Nessuna tecnologia è perfetta e MJF ha alcune cose su cui riflettere. Voglio essere franco con voi in modo che sappiate a cosa andate incontro. Il colore naturale della maggior parte dei pezzi MJF è un grigio chiaro. Anche la finitura superficiale è un po' ruvida, come una carta vetrata molto fine. La qualità della superficie è buona, ma non è completamente liscia come quella di un pezzo realizzato con una stampante sl (Stereolitografia). Se avete bisogno di un pezzo trasparente, super liscio o di un colore brillante, la MJF potrebbe non essere la scelta migliore, a meno che non si eseguano ulteriori post-elaborazioni come la verniciatura. sl è un metodo diverso che utilizza una plastica liquida.

Un'altra cosa da ricordare è che il processo MJF utilizza molto calore. Ciò significa che se si hanno pareti molto sottili o pezzi lunghi senza supporto, a volte possono piegarsi. È necessario tenerlo presente quando si progettano i pezzi. Tuttavia, se confrontato con altri metodi di fusione a letto di polvere, il processo MJF svolge un ottimo lavoro di controllo del calore. Anche con questi piccoli problemi, credo che gli aspetti positivi della MJF, come la velocità, la resistenza e l'accuratezza dei dettagli, la rendano vincente nella maggior parte dei casi. Un progetto intelligente per la MJF può aiutarvi a evitare questi problemi. Anche altri metodi, come il binder jetting, hanno i loro problemi.

Quali sono gli usi e gli esempi di MJF nella vita reale?

Ho visto utilizzare MJF in molti settori interessanti. Questa tecnologia può essere utilizzata in molti modi diversi. Nel mondo automobilistico, le case automobilistiche utilizzano la MJF per realizzare prototipi di nuove parti di auto. Possono testare una nuova idea in pochi giorni invece che in molte settimane. Poiché le parti sono così resistenti, possono anche essere utilizzate come parti finali in alcune automobili. Ho visto prese d'aria stampate in 3D e supporti speciali stampati con MJF. Questa tecnologia HP Multi Jet Fusion è davvero utile.

L'MJF è ottimo anche per la realizzazione di maschere e dispositivi speciali. Si tratta di strumenti che vengono utilizzati in una catena di montaggio per tenere fermi i pezzi mentre le persone ci lavorano. L'uso di MJF per realizzare questi strumenti è veloce e non costa molto. Aiuta le fabbriche a produrre meglio e più rapidamente. Ho utilizzato MJF anche per piccole produzioni di pezzi per uso finale. Se si ha bisogno di poche centinaia di pezzi, spesso è più conveniente usare l'MJF che realizzare uno stampo grande e costoso. Questo è un motivo importante per cui molte aziende sono entusiaste della stampa 3D Multi Jet Fusion. È possibile realizzare un prototipo e il pezzo finale con la stessa macchina.

Come impostare il file CAD per ottenere le migliori parti MJF?

Un grande pezzo stampato in 3D inizia sempre con un grande progetto. Il progetto viene realizzato con un programma informatico chiamato CAD (Computer-Aided Design). Quando si progetta qualcosa per MJF, seguo sempre alcune semplici regole. Innanzitutto, assicurarsi che le pareti non siano troppo sottili. Una buona regola è che siano spesse almeno 1 millimetro. In questo modo si assicura che il pezzo sia sufficientemente robusto e non si rompa durante la post-elaborazione.

In secondo luogo, se il pezzo è cavo, non dimenticate di aggiungere alcuni piccoli fori. Questi sono chiamati fori di fuga. Permettono a tutta la polvere intrappolata e non fusa di uscire durante la pulizia del pezzo. Se li dimenticate, avrete un pezzo pieno di polvere che non riuscirete a far uscire. Pensate anche a come si collegheranno i vostri pezzi. Per un buon assemblaggio, è bene lasciare uno spazio molto ridotto tra le parti che devono essere collegate. Il processo di stampa 3D Multi Jet Fusion è molto preciso, ma un po' di spazio in più aiuta a far combaciare i pezzi nel modo giusto. Se seguite questi consigli, otterrete parti 3D meravigliose dal processo MJF.

Come posso ottenere rapidamente un preventivo immediato da un servizio di stampa 3D MJF?

Supponiamo che abbiate un progetto e che siate entusiasti di provare la stampa 3D MJF. La cosa migliore è che non dovete acquistare le costosissime stampanti 3D HP. Ci sono molte aziende che offrono un servizio di stampa 3D online. Io li uso spesso perché è facilissimo. Tutto ciò che serve è il file CAD.

La maggior parte di questi servizi dispone di un sito web in cui è possibile inserire il proprio file. Il sito web esaminerà il vostro modello e vi dirà subito il prezzo. In questo modo si ottiene un preventivo immediato. È possibile scegliere il materiale, ad esempio PA12 o TPU, e vedere come cambia il prezzo. Quando si è soddisfatti del prezzo, si può ordinare il pezzo. Il pezzo verrà stampato con le loro stampanti 3D professionali e spedito direttamente a casa vostra. È un modo molto semplice per utilizzare la potenza della Multi Jet Fusion senza dover spendere molto.

Cose fondamentali da ricordare

Ecco i punti più importanti che ho condiviso sulla tecnologia Multi Jet Fusion (MJF) di HP:

• Che cos'è: MJF è un processo di stampa 3D rapido di HP. Utilizza una polvere e uno speciale liquido di fusione per costruire parti resistenti.
• Punti positivi principali: È molto più veloce di molte altre tecnologie di stampa 3D. Crea inoltre parti resistenti e isotrope con dettagli eccellenti. È ottima per prototipi funzionali e prodotti finali.
• Come funziona: La stampante stende uno strato in un grande letto di polvere. Poi, una testina a getto d'inchiostro applica un liquido di fusione e un liquido di dettaglio. Le lampade termiche fondono lo strato, rendendolo solido.
• Materiali comuni: Il materiale più utilizzato è il nylon PA12. È possibile scegliere anche il flessibile PA11 e un materiale gommoso chiamato TPU.
• La pulizia è necessaria: Ogni pezzo MJF deve raffreddarsi. Poi deve essere pulito da tutta la polvere non fusa. Spesso questo viene fatto con la granigliatura. A volte i pezzi vengono colorati.
• I modi migliori per utilizzarlo: MJF è perfetto per la realizzazione di prototipi complessi, di strumenti speciali come maschere e attrezzature e per la produzione di piccole quantità di pezzi finali.