De juiste technologie voor uw toepassing - MJF vs. SAF™
Hoewel het aan het begin van de ontwikkeling van 3D-printen relatief eenvoudig was om de juiste technologie te kiezen, omdat er simpelweg niet veel keus was, zijn de zaken nu anders. Door de constante ontwikkeling en het onderzoek binnen additive manufacturing zijn er nu talloze verschillende technologieën, allemaal met hun eigen voordelen en bijzonderheden, die het kiezen van de juiste technologie enigszins ondoorzichtig kunnen maken.
Deze blogreeks heeft tot doel transparantie te brengen in het proces van het kiezen van de juiste technologie voor uw componenten. Het doel is om twee technologieën te vergelijken, hun voor- en nadelen uit te leggen en uiteindelijk de ideale toepassing voor beide technologieën te presenteren.
We beginnen deze blogreeks met twee op poeder gebaseerde technologieën. Enerzijds Selective Absorption Fusion, of kortweg SAF™, ontwikkeld door het Amerikaans-Israëlische bedrijf Stratasys®, en aan de andere kant Multi Jet Fusion, of kortweg MJF, uitgevonden door het Amerikaanse bedrijf HP Inc, voorheen Hewlett-Packard Company.
Functionaliteit van de technologieën
Voordat we echter tot een directe vergelijking komen, moeten we eerst vaststellen hoe de technologieën precies werken om componenten uit los polymeerpoeder te produceren.
Multi Jet Fusion
In MJF wordt eerst een dunne, witte laag poeder op de bouwplaat aangebracht en verwarmd met behulp van infraroodbronnen op de printkop. Zodra de gewenste temperatuur is bereikt, wordt op het te printen deel van het losse poeder een warmtegeleidende vloeistof (fusiemiddel) aangebracht.
Naast dit fusiemiddel wordt ook een warmteremmend middel (detailleringsmiddel) aangebracht, maar niet op het te versmelten gebied zoals het fusiemiddel, maar rondom dit gebied.
Nadat beide middelen zijn aangebracht, wordt enige tijd later de warmtebron verwijderd. Door de zwarte kleur van de Fusion Agent heeft deze meer energie opgenomen en zorgt er nu voor dat het witte poeder stolt en smelt. Het detailleringsmiddel daarentegen fungeert op dit punt als een soort thermische isolator en houdt de energie van het smeltmiddel op de daarvoor bestemde plaatsen.
Zodra de aangebrachte laag volledig is gesmolten, begint het hele proces opnieuw - totdat het onderdeel klaar is. De componenten moeten nu afhankelijk van de component tussen 48 en 72 uur worden afgekoeld, uit de poederkoek worden gehaald en van gesmolten poeder worden ontdaan. Optionele nabewerkingen zoals polijsten, kleuren of gladmaken kunnen dan ook worden uitgevoerd.
Selective Absorption Fusion
Het SAF™-proces, dat tot nu toe alleen te vinden is in de H350 van Stratasys®, begint op dezelfde manier als de MJF-technologie, namelijk met het aanbrengen van een dunne laag poeder op de bouwplaat. In plaats van het poeder direct te verwarmen, wordt echter eerst de zogenaamde High Absorption Fluid (HAF™) aangebracht op de samen te smelten gebieden.
Voor dit proces is geen tweede vloeistof nodig. De HAF™ vervult de rol van zowel fusie- als detailleringsmiddel. Net als bij de MJF absorbeert deze vloeistof meer van de infraroodwarmte die nu wordt toegepast, waardoor het omringende poeder samensmelt zodra de warmtebron is verwijderd.
Het daaropvolgende hercoatingproces in het SAF™-proces wordt ondersteund door de gepatenteerde Big Wave™-technologie. Dit optimaliseert de toevoer van het poeder, doordat er onder andere voor wordt gezorgd dat het poeder altijd gelijkmatig over de bouwplaat wordt verdeeld en dat overlopend poeder onmiddellijk wordt geretourneerd.
Zodra het printproces is voltooid, is de procedure identiek aan het MJF-proces. Koelen, uitpakken, reinigen en indien nodig eventueel optionele nabewerkingsstappen toevoegen.
Wilt u zelf de kwaliteit van SAF™-componenten ontdekken? Aan het einde van de blogpost vindt u een formulier waarmee u een gratis SAF™-monsteronderdeel kunt bemachtigen!
De technologieën vergelijken
De uitleg van de technologieën had moeten onthullen dat de twee technologieën niet van elkaar verschillen. De grootste verschillen zijn de vloeistoffen die worden gebruikt tijdens het printen, het hercoatingproces en het feit dat de wagens voor poedercoaten en aanbrengen van vloeistoffen bidirectioneel bewegen met MJF en unidirectioneel met SAF™.
Desalniettemin bieden beide technologieën verschillende voordelen en blinken ze op verschillende gebieden meer uit dan de ander. We zullen nu de belangrijkste van deze gebieden bespreken en de twee technologieën vergelijken.
Oppervlakkwaliteit
Zoals gebruikelijk bij poedertechnologieën is de oppervlaktekwaliteit bij beide technologieën ruwer dan bijvoorbeeld bij 3D-printen met hars. Niettemin is de oppervlaktekwaliteit een belangrijk criterium, omdat afhankelijk van de kwaliteit de nabewerkingstijd van te polijsten componenten enorm kan worden verkort.
In tegenstelling tot andere poedergebaseerde drukprocessen presteren beide technologieën zeer goed in deze categorie, maar SAF™ loopt iets voorop. Dit komt voornamelijk door het feit dat SAF™ slechts één vloeistof gebruikt en de objectglaasjes in één richting bewegen, wat zorgt voor een betere uniformiteit van de thermische eigenschappen tijdens het printen.
Afdruksnelheid
In veel sectoren is tijd meer dan alleen geld. Reputatie, klanttevredenheid en orderverplichtingen kunnen allemaal afhangen van een snelle productietijd. Daarom wordt printsnelheid in veel sectoren zo belangrijk geacht.
Hier worden de voordelen uit het laatste punt omgekeerd voor het SAF™-proces, waardoor MJF een voorsprong krijgt. De bidirectionele beweging van de schuiven en de scheiding van de vloeistoffen zorgen ervoor dat het poeder sneller kan samensmelten en het onderdeel dus sneller klaar is.
Nauwkeurigheid
Het zo nauwkeurig mogelijk implementeren van digitale modellen is een ultieme discipline binnen additive manufacturing. Onnauwkeurige productie kan de doodsteek betekenen voor een onderdeel, vooral voor klantspecifieke projecten of afzonderlijke onderdelen van een assemblage.
SAF™-technologie heeft duidelijk zijn zinnen gezet op deze ultieme discipline. Met zijn unidirectionele inline-architectuur en het gebruik van een warmtebeeldcamera die elke laag in realtime vastlegt met thermische gegevens met hoge resolutie, presteert de SAF™-technologie duidelijk beter dan zijn concurrenten.
Herhaalbaarheid
Als componenten in serie moeten worden geproduceerd, is uitstekende herhaalbaarheid een onvermijdelijke factor - de componenten in een serie mogen immers geen verschillende eigenschappen hebben of qua uiterlijk verschillen.
Op poeder gebaseerde technologieën demonstreren over het algemeen een hoog prestatieniveau in deze discipline - maar vanwege de hogere nauwkeurigheid van het zojuist uitgelegde SAF™-proces kan het hier ook beter presteren dan de MJF.
Nabewerking
De nabewerking van poedercomponenten kan aanzienlijk veel tijd in beslag nemen en vereist een relatief groot aantal processtappen. Het is daarom voor veel toepassingen essentieel om de tijd en moeite die ermee gemoeid zijn zo laag mogelijk te houden.
Het speciaal voor dit doel ontwikkelde detaileermiddel in de MJF zorgt voor gemiddeld minder gesmolten poeder, wat vooral bij het zandstralen tijd en arbeid bespaart. In de andere verplichte nabewerkingsstappen zijn de twee technologieën zeer vergelijkbaar, wat betekent dat het MJF-proces op dit gebied globaal voorop loopt.
Het is ook belangrijk op te merken dat de componenten altijd een grijze kleur hebben na het afdrukken met beide processen. Het MJF-proces kan niet eens donkergekleurde poeders verwerken, omdat Fusion Agent zijn warmtegeleidende vermogen dankt aan de donkerdere kleur. Om gekleurde componenten te verkrijgen, moet een component dus altijd in beide processen worden geverfd.
Kostenefficiëntie
Door de mogelijkheid om ongebruikte poeder na een print te hergebruiken, scoort 3D-printen met poeders altijd zeer goed op het gebied van kostenefficiëntie. Toch is er qua kosten nooit een te klein verschil, daarom moeten deze twee technologieën ook met elkaar vergeleken worden.
De aanschafkosten en kosten voor bijvoorbeeld elektriciteit zijn technologisch nogal moeilijk te vergelijken, omdat er – ondanks dezelfde technologie – aanzienlijke verschillen kunnen bestaan tussen verschillende machines.
Het SAF™-proces heeft echter een fundamenteel voordeel op het gebied van kostenefficiëntie, omdat er bij het printproces slechts één vloeistof wordt gebruikt. Dit elimineert de noodzaak om twee vloeistoffen aan te schaffen, te leveren en op te slaan, wat de bedrijfskosten op de lange termijn zal verlagen.
SAF™ scoort ook met de hoogste nestdichtheid van alle poedertechnologieën. Dit betekent dat er meer onderdelen in één printopdracht kunnen worden geproduceerd, wat op de lange termijn enorm loont, vooral bij serieproductie.
Ideale toepassingen van de technologieën
Door de twee technologieën rechtstreeks te vergelijken, hebben we nu de verschillen benadrukt, ondanks de fundamentele gelijkenis van het printproces, en de voordelen van elke methode. De laatste vraag die nog moet worden beantwoord is: voor welke toepassingen is elke technologie bij uitstek geschikt?
Multi Jet Fusion
MJF is vrijwel voorbestemd voor een van de meest essentiële stappen in productontwikkeling: prototyping. De hogere printsnelheid, de lagere nabewerkingsinspanningen en de kostenefficiëntie door recycling van het poeder maken snelle iteratiecycli mogelijk tegen lage kosten.
Dit betekent uiteraard niet dat MJF niet kan worden gebruikt voor eindgebruiksonderdelen - integendeel. Vooral wanneer componenten snel nodig zijn, bijvoorbeeld een reserveonderdeel voor noodgevallen, kan het gebruik van MJF meer dan de moeite waard zijn.
Net als op poeder gebaseerde printtechnologieën in het algemeen, kan MJF in alle industrieën worden gebruikt. Of het nu gaat om consumentengoederen, medische technologie, defensie of de auto-industrie - MJF is ideaal voor rapid prototyping en de snelle productie van componenten.
Selective Absorption Fusion
Kwaliteit boven kwantiteit - dit zou in deze vergelijking kunnen worden gezien als de mantra voor het SAF™-proces. Het schittert echt als het gaat om individuele, complexe en gedetailleerde componenten en levert de hoogste kwaliteit en oppervlakteafwerking binnen poedertechnologieën - zowel voor prototyping als voor onderdelen voor eindgebruik.
Dankzij de buitengewone herhaalbaarheid is SAF™ niet alleen geschikt voor de productie van individuele onderdelen; vooral serieproductie profiteert enorm van de unieke precisie van de SAF™-technologie.
De vele voordelen van het SAF™-proces, van verhoogde kostenefficiëntie tot uitzonderlijke kwaliteit, kunnen ook in alle industrieën worden gebruikt en consistent voldoen aan de eisen van de industrie. hoogste eisen. Wilt u testen of de componenten uit het SAF™-proces ook aan uw eisen voldoen, dan kunt u hier een gratis proefonderdeel verkrijgen.
Conclusie
Het zou zeker ongepast zijn om één technologie tot duidelijke winnaar van deze vergelijking te verklaren. Beide processen hebben hun toepassingsgebieden waarin ze uitblinken en elkaar minder snel in de weg zitten.
Toch is het niet ongepast om de SAF™-technologie te zien als een doorontwikkeling van MJF. Een technologie die speciaal is gemaakt voor rapid prototyping is, met een paar aanpassingen, uitgegroeid tot een technologie die gemakkelijk kan voldoen aan de industriële eisen voor onderdelen voor eindgebruik.
Als u geïnteresseerd bent om de kwaliteit van deze verdere ontwikkeling met eigen ogen te zien en al een project in gedachten heeft dat daar bij uitstek geschikt voor zou zijn, dan kunt u een offerte krijgen hier in een mum van tijd. Heeft u nog niet alle details onderzocht of wilt u direct gebruik maken van de fantastische serieproductiemogelijkheden van de SAF™-technologie? Neem dan hier contact met ons op!
Ik hoop dat ik beide technologieën adequaat heb kunnen presenteren en vergelijken en hoop dat je ook de volgende vergelijking van twee technologieën zult lezen. Bedankt voor uw aandacht!
Klaar om uw productie te transformeren?
Upload uw CAD-bestanden en ontvang direct een prijs, ondersteund door Europa’s toonaangevende dienstverlener in additieve manufacturing.
- 1-4 dagen
- productietijd
- 98%
- tijdige levering
- 200+
- beschikbare materialen