MJF εναντίον CNC Machining: Τι είναι καλύτερο για πρωτότυπα αυτοκινήτων;

Τα εξαρτήματα PA12 που κατασκευάζονται με το Multi Jet Fusion της HP δεν έχουν την ίδια απόδοση προς κάθε κατεύθυνση. Η επιμήκυνση στο διάλειμμα είναι περίπου 17% στο επίπεδο XY, αλλά πέφτει περίπου στο 9% κατά μήκος του άξονα Z -, μια λεπτομέρεια που έχει μεγαλύτερη σημασία από ό,τι αναφέρουν τα περισσότερα άρθρα σύγκρισης, ειδικά όταν το εν λόγω τμήμα είναι ένας ασφαλής-τακτοποιημένος βραχίονας που πρέπει να επιβιώσει από επαναλαμβανόμενη κάμψη κατά τη διάρκεια ενός κύκλου επικύρωσης. Ο σωστός προσανατολισμός της κατασκευής, όχι απλώς η επιλογή του MJF έναντι του CNC, είναι συχνά αυτό που καθορίζει εάν ένα πρωτότυπο συμπεριφέρεται πραγματικά όπως το τμήμα παραγωγής που προορίζεται να αντιπροσωπεύει.

Αυτή η διάκριση είναι ένα χρήσιμο σημείο εκκίνησης για τη σύγκριση της εκτύπωσης MJF 3D και της κατεργασίας CNC για πρωτότυπα αυτοκινήτων, επειδή η πραγματική απόφαση δεν είναι καθαρά "ποια διαδικασία είναι καλύτερη" - αλλά ποια διαδικασία, κατασκευασμένη με τον σωστό τρόπο, σας δίνει ένα μέρος που μπορείτε να εμπιστευτείτε για τη δοκιμή που πρόκειται να εκτελέσετε.

Τα ανεξάρτητα φύλλα δεδομένων της HP αναφέρουν το τυπικό PA12 (μέσω Multi Jet Fusion) σε αυτά τα στοιχεία:

Δύο αριθμοί σε αυτή τη λίστα αξίζουν περισσότερη προσοχή από ό,τι συνήθως. Πρώτον, ο διαχωρισμός επιμήκυνσης XY/Z σημαίνει ότι η λειτουργία άρθρωσης-προσαρμογής ή ζωντανής- μεντεσέ λειτουργεί διαφορετικά ανάλογα με το αν ο άξονας ευκαμψίας εκτυπώνεται σε-επίπεδο ή διαμέσου των επιπέδων - τα μηνύματα προσανατολισμού θα πρέπει να αποτελούν μέρος του πακέτου σχεδίασης και όχι μια μεταγενέστερη σκέψη που αφήνεται στο τυπογραφείο. Δεύτερον, οι αριθμοί HDT δείχνουν ένα σημαντικό κενό μεταξύ των περιπτώσεων φόρτωσης 0,45 MPa και 1,8 MPa, το οποίο είναι σχετικό για τα στηρίγματα κάτω από-κουκούλα που βλέπουν ταυτόχρονα τόσο τη θερμική διαβροχή του περιβάλλοντος όσο και το μηχανικό φορτίο. ένα εξάρτημα που κάθεται καλά κοντά σε μια ζεστή θέση κινητήρα μπορεί να συμπεριφέρεται διαφορετικά όταν φέρει επίσης προφόρτιση συνδετήρα.

Η HP αναφέρει επίσης ότι το σύστημα σκόνης PA12 υψηλής επαναχρησιμοποίησης επιστρέφει περίπου το 80% χρησιμοποιήσιμο πλεόνασμα σκόνης ανά κατασκευή σε σύγκριση με χαμηλότερα ποσοστά επαναχρησιμοποίησης που είναι τυπικά της επιλεκτικής πυροσυσσωμάτωσης με λέιζερ, γεγονός που είναι μέρος του γιατί το κόστος υλικού του MJF ανά τεμάχιο τείνει να παραμένει χαμηλό ακόμα και όταν συσσωρεύονται οι επαναλήψεις σχεδιασμού.

Τίποτα από αυτά δεν κάνει το MJF μια καθολική αντικατάσταση. Το CNC παραμένει η καλύτερη κλήση όταν:

Το εξάρτημα είναι μέταλλο ή ειδικό πλαστικό εκτός του κοινού σετ υλικών της MJF (ορισμένες ποιότητες PEEK, ακετάλη/Delrin, ειδικές ρητίνες υψηλής-θερμοκρασίας)

Οι ανοχές πρέπει να συγκρατούνται πιο σφιχτά από περίπου ±0,1–0,2 mm ή μια επιφάνεια στεγανοποίησης/ρουλεμάν χρειάζεται μηχανική επεξεργασία-με ακρίβεια

Η γεωμετρία είναι αρκετά απλή και μπλοκαρισμένη ώστε η αφαίρεση υλικού - και επομένως ο χρόνος κύκλου - να παραμένει χαμηλός ανεξάρτητα από τη διαδικασία

Η τελική μέθοδος παραγωγής είναι CNC και τα πρώιμα εξαρτήματα πρέπει να παρακολουθούν το φινίρισμα της επιφάνειας και τη συμπεριφορά διαστάσεων αυτής της διαδικασίας όσο το δυνατόν περισσότερο

Η τυπική επιτεύξιμη ανοχή του MJF είναι περίπου ±0,2–0,3 mm σε μέτρια μεγέθη εξαρτημάτων και τείνει να διευρύνεται σε μεγαλύτερες ή λεπτές γεωμετρίες-των τοιχωμάτων, καθώς η ακρίβεια διαστάσεων σε σκόνη-κλιμακώνεται με το μέγεθος εξαρτήματος με τρόπο που η μηχανική κατεργασία γενικά δεν κάνει. Εάν μια διεπαφή ζευγαρώματος χρειάζεται να εφαρμόζει σφιχτά σε ένα υπάρχον μεταλλικό εξάρτημα, αυτό είναι συνήθως μια εργασία CNC ή ένα εξάρτημα MJF με μια επεξεργασμένη επιφάνεια αναφοράς που προστίθεται στη συνέχεια.

Δεδομένου του κενού επιμήκυνσης XY/Z παραπάνω, η πρακτική καθοδήγηση για τους βραχίονες με κουμπιά-προσαρμογής προβόλου είναι ο προσανατολισμός της κατεύθυνσης κάμψης στο επίπεδο XY όπου το επιτρέπει η διάταξη κατασκευής - εκεί το PA12 έχει μεγαλύτερο περιθώριο επιμήκυνσης πριν ραγίσει σε επαναλαμβανόμενη εμπλοκή. Οι επεξεργασμένοι κουμπωτοί βραχίονες CNC{4}}αποφεύγουν εντελώς αυτήν την ερώτηση προσανατολισμού, αλλά συνήθως κοστίζουν περισσότερο η παραγωγή επειδή τα λεπτά χαρακτηριστικά προβόλου απαιτούν προσεκτικό σχεδιασμό διαδρομής εργαλείων και ενέχουν πραγματικό κίνδυνο εκτροπής του εργαλείου ή φλυαρίας στα τελικά περάσματα.

Για εσωτερικά κλιπ,-στήριγμα καλωδίων και καλύμματα αισθητήρων που περνούν από δεκάδες κύκλους σύνδεσης/αποσύνδεσης κατά τη διάρκεια ενός προγράμματος επικύρωσης, αυτός είναι συχνά ο αποφασιστικός παράγοντας υπέρ του MJF - όχι μόνο στην ταχύτητα κατασκευής, αλλά και στη δυνατότητα διατήρησης σταθερής συμπεριφοράς κόπωσης σε μια ένθετη παρτίδα εξαρτημάτων από μία μόνο εκτύπωση. Αυτός είναι επίσης ο λόγος που οι περισσότεροι γράφουν-upsΤο MJF 3D Printing Plastic Snap-ταιριάζεισυγκλίνετε στην ίδια συμβουλή: λάβετε πρώτα τον σωστό προσανατολισμό και η συμπεριφορά κόπωσης του υλικού φροντίζει για τα υπόλοιπα.

Τα τμήματα εισαγωγής αέρα, τα καλύμματα ψυκτικού υγρού και άλλες γεωμετρίες αγωγών είναι εκεί όπου η διαδικασία κλίνης πούδρας-κερδίζει τη διατήρησή της: η μη συντηγμένη σκόνη μέσα σε ένα κλειστό κανάλι λειτουργεί ως δικό της στήριγμα, έτσι ώστε μια πολλαπλή που θα χρειαζόταν ένα κατάστημα CNC για να χωριστεί σε δύο μισά και να κολλήσει - ή να απαιτήσει πολλαπλά- τεμάχια εκτύπωσης για την εσωτερική εκτύπωση συν ένα τεμάχιο. Η μετα{5}}επεξεργασία (εκτόξευση σφαιριδίων ή εξομάλυνση ατμού) συνήθως φέρνει το φινίρισμα της εσωτερικής επιφάνειας σε κατάσταση που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για δοκιμές ροής και διαρροής χωρίς πρόσθετα περάσματα κατεργασίας. Συζητήσεις του MJF 3D Printing Πολλαπλών εισαγωγής αέρατείνουν να επικεντρώνονται σε αυτό το μεμονωμένο-κατασκεύασμα ως το πλεονέκτημα της επικεφαλίδας, και είναι δίκαιο -, αλλά το σημείο υγρασίας-από κάτω είναι εξίσου σημαντικό για ένα τμήμα που πρέπει να έχει ροή-κρίσιμη εσωτερική διάμετρο.
 

Το αντάλλαγμα-άξιο επισήμανσης: η απορρόφηση υγρασίας κοντά στο 1,5% σε κορεσμό σημαίνει ότι ένα εξάρτημα παραμένει σε υγρό περιβάλλον καταστήματος για εβδομάδες πριν από τον έλεγχο προσαρμογής μπορεί να συλλέξει αρκετό νερό για να μετακινηθεί ελαφρώς έξω από μια στενή εσωτερική-προδιαγραφή διαμέτρου. Για κρίσιμες γεωμετρίες ροής, αξίζει να ρυθμίζετε τα εξαρτήματα σε ελεγχόμενη υγρασία για 24–48 ώρες πριν από την τελική μέτρηση, με τον ίδιο τρόπο που κάνουν οι υποκείμενες μέθοδοι δοκιμής ASTM.
 

Οι βραχίονες που ενοποιούν πολλαπλές λειτουργίες, τα περιβλήματα αισθητήρων και ηλεκτρονικών ειδών και τα εξαρτήματα δαπέδου καταστήματος-τείνουν να ακολουθούν το ίδιο μοτίβο με το κούμπωμα-προσαρμόζεται και τα παραδείγματα αγωγών πάνω από - την ευρύτερη θήκη για Ανταλλακτικά αυτοκινήτων με τρισδιάστατη εκτύπωση MJF συνήθως καταλήγει στις ίδιες τρεις μεταβλητές: η γεωμετρία πολύ περίπλοκη για οικονομική κατεργασία, οι όγκοι πολύ χαμηλοί για να δικαιολογήσουν τη χρήση εργαλείων και ένα χρονοδιάγραμμα επικύρωσης που μετράται σε ημέρες και όχι σε εβδομάδες.

Κάντε δύο ερωτήσεις σε έναν υποψήφιο πωλητή που ξεπερνούν την τυπική συνομιλία "μπορείτε να το εκτυπώσετε": ποιο ποσοστό παρθένας πούδρας αναμειγνύονται σε κάθε έκδοση και αν παρακολουθούν δεδομένα θέσης κατασκευής- ανά εξάρτημα. Η αναλογία επαναχρησιμοποιημένης-σκόνης επηρεάζει τη μηχανική συνοχή από παρτίδα σε παρτίδα, και ένα κατάστημα που μπορεί να σας πει σε ποιο σημείο του θαλάμου κατασκευής βρισκόταν το εξάρτημά σας - και επομένως τι θερμικό ιστορικό είχε -, είναι καλύτερα τοποθετημένο για να εξηγήσει μια διαστασιακή ή μηχανική ακραία τιμή, εάν εμφανιστεί κατά τη διάρκεια της δοκιμής.

Για ένα συγκεκριμένο μέρος, ο πιο γρήγορος τρόπος για να διευθετήσετε τη σύγκριση είναι να στείλετε το ίδιο αρχείο STEP - με προσανατολισμό και κρίσιμα-μηνύματα ανοχής με την ένδειξη - τόσο σε μια υπηρεσία MJF όσο και σε ένα κατάστημα CNC και να συγκρίνετε τις τιμές με το τι μπορεί πραγματικά να κρατήσει κάθε διαδικασία στις λειτουργίες που έχουν σημασία για τη δοκιμή σας.