HP Multi Jet Fusion

Die HP Multi Jet Fusion (MJF) Technologie ist ein fortschrittliches 3D-Druckverfahren, das die Herstellung hochpräziser und robuster Kunststoffobjekte ermöglicht. Die Technologie wurde von HP entwickelt und wird aufgrund ihrer Geschwindigkeit, Qualität und Effizienz andere Technologien übertreffen.

Kurz gesagt basiert das MJF-Druckverfahren auf dem Auftragen dünner Pulverschichten auf eine Plattform. Anschließend tragen die Druckköpfe spezielle chemische Wirkstoffe (Schmelz- und Entzunderungsmittel) auf die Oberfläche des Pulvers auf, das dann mit einer UV-Lampe geschmolzen wird. Das erhitzte Pulver, dessen Energieabsorption durch das Schmelzen verbessert wurde, bildet eine homogene Struktur, die zu robusten und präzisen Objekten führt. Die MJF-Technologie bietet eine Reihe von Vorteilen, darunter hochpräzise und robuste Drucke, hohe Druckgeschwindigkeiten und die Möglichkeit, in großen Mengen zu drucken. Darüber hinaus lassen sich mit Nachbearbeitungsfunktionen noch bessere Oberflächenqualität und Details erzielen.

Mit der MJF-Technologie kann eine Vielzahl von Kunststoffen wie Nylon, Polypropylen und Polyurethan verwendet werden, was die Herstellung einer Vielzahl von Objekten mit unterschiedlichen mechanischen und thermischen Eigenschaften ermöglicht.

Wie funktioniert der Druckprozess bei der MJF-Technologie?

Bei der HP Multi Jet Fusion 3D-Drucktechnologie bewegen sich zwei Schlitten in senkrechter Richtung im Bereich der Arbeitsplattform. Ein Schlitten ist für das Auftragen von frischem Material zuständig, während der andere Schlitten mit Druckköpfen die Mittel verteilt (Schmelzen und Entschmelzen). Bei dieser Lösung wird der Prozess in zwei Phasen unterteilt: Materialauftrag und Druck.

Der gesamte Prozess beginnt mit dem Auftragen einer dünnen Pulverschicht auf die gesamte Arbeitsplattform, wobei sich der für das Auftragen des Materials zuständige Schlitten entlang der vertikalen Achse bewegt. Dann bewegt sich die Druckeinheit, die mit einem HP-Thermo-Tintenstrahlkopf und einer Energiequelle ausgestattet ist, von rechts nach links über den Arbeitsbereich und führt den Scanvorgang durch. Die Energiequelle heizt die Pulverschicht (0,08 mm) auf der Arbeitsplattform vor dem Druck direkt auf, um eine konstante und genaue Temperaturkontrolle zu gewährleisten.

Die Druckköpfe tragen präzise Mittel auf die Pulverschicht auf, um die Geometrie des Teils zu definieren und ihm die richtigen Eigenschaften zu verleihen. Die Druckeinheit fährt dann von links nach rechts zurück, um die soeben gedruckten Bereiche zu verbinden, während Lampen die gedruckten Teile aufheizen. Nachdem jede Schicht gedruckt wurde, wird die Oberfläche des Arbeitsbereichs auf die Dicke eines Blattes Büropapier abgesenkt und das Material erneut aufgetragen.

Im Druckverfahren werden die Teile Schicht für Schicht geformt, bis im Druckwerk komplette Teile oder Teilesätze entstehen. Jede Schicht ist durch einen geschmolzenen Bereich definiert, der von noch nicht gebundenem Pulver umgeben ist. Dank ihrer geeigneten Eigenschaften können die Materialien in nachfolgenden Prozessen wiederverwendet werden. Die hohe Oberflächenqualität wird durch eine ständige Kontrolle der Temperatur und der Menge der eingesetzten Chemikalien gewährleistet.

Die MJF-Technologie ermöglicht es, Objekte in hoher Qualität, schnell und mit einer Vielzahl von Kunststoffen zu drucken. Es handelt sich um ein industrielles Verfahren, das bei der Herstellung von Prototypen und Fertigprodukten eingesetzt wird.

Die Druckparameter sind in der nachstehenden Tabelle aufgeführt:

Fixieren und Detaillieren

Bei der HP Multi Jet Fusion (MJF)-Technologie werden Mittel für die Detaillierung und Fixierung verwendet, die über den Druckkopf auf die Oberfläche des Objekts aufgetragen werden. Die Mittel dienen dazu, die Haftung zwischen den Pulverschichten zu erhöhen (erhöhte Absorption der Energie der Lampen) und die Oberflächenqualität des Objekts zu verbessern.

Ähnliche Mittel werden aufgrund ihrer chemischen und physikalischen Eigenschaften in vielen verschiedenen Industriezweigen eingesetzt, auch im 3D-Druck. Sie sind resistent gegen Feuchtigkeit, UV-Strahlung und hohe Temperaturen und eignen sich daher ideal für den Einsatz in Fertigungsprozessen.

Es sei jedoch daran erinnert, dass bei der HP Multi Jet Fusion Technologie die Verwendung eines Mittels nur ein Schritt im 3D-Druckprozess ist und keinen Einfluss auf die sichere Verwendung der gedruckten Objekte hat. Die endgültige Qualität des Objekts hängt von vielen Faktoren ab, z. B. von der Wahl des Materials, der Temperatur des Druckprozesses und der Qualität des Objektdesigns.

Was unterscheidet die MJF-Technologie von anderen Pulver-3D-Druckverfahren?

Die HP Multi Jet Fusion (MJF)-Technologie gilt als fortschrittlicher und effizienter als die traditionelle Pulver-3D-Drucktechnologie, das selektive Lasersintern (SLS).

Im Folgenden werden einige Gründe genannt, warum die MJF-Technologie häufig als der SLS-Technologie überlegen bezeichnet wird:

1. Druckgeschwindigkeit: Die MJF-Technologie ist wesentlich schneller als SLS. Durch den Einsatz von zwei Druckköpfen und UV-Lampen kann MJF 10-mal schneller drucken als SLS.

2 Präzision: Die MJF-Technologie bietet eine höhere Präzision und Genauigkeit als SLS. Durch die Kontrolle der Zusammensetzung und der Menge des auf jeder Schicht gebundenen Materials ermöglicht das MJF-Verfahren die Herstellung von Druckerzeugnissen von sehr hoher Qualität.

3 Haltbarkeit: Mit der MJF-Technologie gedruckte Objekte sind wesentlich haltbarer als solche, die mit der SLS-Technologie gedruckt werden. Die bei MJF verwendeten Materialien sind temperatur- und feuchtigkeitsbeständiger.

4 Kosten: Obwohl das MJF-Verfahren teurer ist als das SLS-Verfahren, kann der Druck mit der MJF-Technologie auf lange Sicht kostengünstiger sein. Dank der höheren Geschwindigkeit und Effizienz können mit dieser Technologie mehr Objekte in kürzerer Zeit gedruckt werden, was die Produktionskosten senkt.

5. Multi-Material-Fähigkeit: Die MJF-Technologie ermöglicht den Druck mit einer Vielzahl von Kunststoffen wie Nylon, Polypropylen oder Polyurethan. Beim SLS-Verfahren gibt es eine geringere Anzahl von Materialien, die für den Druck verwendet werden können.

Anwendung der Jet Fusion-Technologie von HP

MJF hat ein sehr breites Anwendungsspektrum im Prototyping und insbesondere in der Fertigung. Bislang gab es auf dem Markt für 3D-Drucker keine Technologie, die so effektiv ist und ein so breites Spektrum an Möglichkeiten bietet. Die richtige Implementierung kann sogar die spritzgussbasierte Produktion mit Stückzahlen von bis zu Zehntausenden von Einheiten ersetzen. Der MJF ist das ideale Werkzeug für die Herstellung von Prototypen komplexer Teile und Produkte. Dank schneller Produktionszeiten und präziser Geometrieerstellung können Prototypen in kurzer Zeit getestet und entwickelt werden. Die MJF-Technologie kann auch zur Herstellung einer Vielzahl von Werkzeugen und Formen verwendet werden, die in der Massenproduktion eingesetzt werden. Aufgrund ihrer Genauigkeit und Robustheit können Präzisionswerkzeuge und -formen hergestellt werden, die den Produktionsprozess beschleunigen und erleichtern. Im medizinischen Bereich wird MJF zur Herstellung von chirurgischen Instrumenten verwendet, die auf die Bedürfnisse der einzelnen Patienten zugeschnitten sind. Mit Genauigkeit und Präzision können Werkzeuge entworfen und hergestellt werden, die nicht nur effektiv, sondern auch sicher für den Patienten sind. Die Jet-Fusion-Technologie wird auch in Branchen wie der Automobilindustrie, der Mobilität, der Pharmazie, dem Maschinenbau, dem Design, der Herstellung von Alltagsgegenständen, der Möbel- und Lebensmittelindustrie sowie in Anlagen mit Produktionslinien eingesetzt.

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