MJF לעומת עיבוד שבבי CNC: מה עדיף לאבות טיפוס לרכב?

חלקי PA12 המיוצרים עם Multi Jet Fusion של HP אינם פועלים באופן זהה בכל כיוון. התארכות בהפסקה נעה בסביבות 17% במישור XY אך יורדת לכ-9% לאורך ציר Z -, פרט שחשוב יותר ממה שרוב מאמרי ההשוואה אומרים, במיוחד כאשר החלק המדובר הוא זרוע הצמדה- שצריכה לשרוד כיפוף חוזר ונשנה במהלך מחזור אימות. יצירת אוריינטציה נכונה של בנייה, לא רק בחירת MJF על פני CNC, היא לרוב מה שקובע אם אב טיפוס אכן מתנהג כמו חלק הייצור שהוא אמור לייצג.

ההבחנה הזו היא נקודת מוצא שימושית להשוואה בין הדפסה תלת-ממדית של MJF ועיבוד CNC עבור אבות-טיפוס לרכב, מכיוון שההחלטה האמיתית היא לא אך ורק "איזה תהליך עדיף" - אלא איזה תהליך, שנבנה בצורה הנכונה, משיג לך חלק שאתה יכול לסמוך עליו בבדיקה שאתה עומד להפעיל.

גליונות נתונים עצמאיים של HP מציבים את התקן PA12 (באמצעות Multi Jet Fusion) בנתונים הבאים:

שני מספרים ברשימה זו ראויים ליותר תשומת לב ממה שהם מקבלים בדרך כלל. ראשית, פיצול ההתארכות XY/Z פירושו של תכונת ציר-הצמדה או חיה-מתבצעת בצורה שונה, תלוי אם ציר הגמישות מודפס במישור-או דרך השכבות - הסבר לכיוון השכבות צריך להיות חלק מחבילת הציור, ולא מחשבה שלאחר מכן שנותרה לבית הדפוס. שנית, נתוני ה-HDT מראים פער משמעותי בין מקרי העומס של 0.45 MPa ו-1.8 MPa, הרלוונטי עבור סוגריים מתחת ל-מכסה המנוע שרואים בו-זמנית ספיגה בחום הסביבה וגם עומס מכני; חלק שמתאים לשבת ליד תא מנוע חם יכול להתנהג אחרת ברגע שהוא נושא גם עומס מראש של אטבים.

HP גם מדווחת שמערכת האבקה הגבוהה לשימוש חוזר PA12 שלה מחזירה בערך 80% עודפי אבקה שמיש לכל בנייה בהשוואה לשיעורי שימוש חוזר נמוכים יותר האופייניים לסינטרינג לייזר סלקטיבי, וזה חלק מהסיבה שעלות החומר של MJF לכל-חלק נוטה להישאר נמוכה גם כשאיטרציות עיצוב נערמות.

כל זה לא הופך את MJF לתחליף אוניברסלי. CNC נשאר השיחה הטובה יותר כאשר:

החלק הוא מתכת, או פלסטיק מיוחד מחוץ לסט החומרים הנפוץ של MJF (דרגות PEEK מסוימות, אצטל/דלרין, שרפים מיוחדים בטמפרטורה-גבוהה)

הסבולות צריכות להחזיק יותר מכ-0.1-0.2 מ"מ בערך, או שמשטח איטום/נושא צריך לעבד-בדיוק

הגיאומטריה פשוטה וחסומה מספיק כדי שהסרת החומר - ולכן זמן המחזור - נשאר נמוך ללא קשר לתהליך

שיטת הייצור הסופית היא CNC, וחלקים מוקדמים צריכים לעקוב מקרוב ככל האפשר אחר גימור פני השטח והתנהגות הממדית של התהליך.

הסובלנות האופיינית הניתנת להשגה של MJF יושבת סביב ±0.2-0.3 מ"מ בגדלים מתונים של חלקים ונוטה להתרחב בגיאומטריות דפנות גדולות יותר או דקות יותר, מכיוון שדיוק הממדים במיטה- של אבקה מעבד קשקשים עם גודל חלק באופן שהעיבוד בדרך כלל לא עושה זאת. אם ממשק התאמת צריך להחזיק בהתאמה הדוקה לרכיב מתכת קיים, זו בדרך כלל עבודת CNC, או חלק MJF עם משטח ייחוס מעובד שנוסף לאחר מכן.

בהתחשב במרווח ההתארכות XY/Z לעיל, ההנחיה המעשית לזרועות הצמד-של שלוחות היא לכוון את כיוון הגמישות במישור ה-XY בכל מקום שבו פריסת הבנייה מאפשרת זאת - זה המקום שבו ל-PA12 יש יותר שולי התארכות לפני פיצוח תחת מעורבות חוזרת ונשנית. זרועות הצמד בעיבוד CNC- מונעות לחלוטין את שאלת ההתמצאות הזו, אך בדרך כלל עולות יותר לייצור מכיוון שתכונות שלוחות דקות דורשות תכנון מסלול כלים קפדני ונושאות סיכון ממשי להסטת הכלים או פטפוט במעברים האחרונים.

עבור תפסים פנימיים, מחזיקי רתמה- ומכסי חיישנים שעוברים עשרות מחזורי חיבור/ניתוק במהלך תוכנית אימות, זה לרוב הגורם המכריע לטובת MJF - לא רק מהירות בנייה, אלא היכולת להחזיק התנהגות עייפות עקבית על פני אצווה מקוננת של חלקים מהדפסה אחת. זו גם הסיבה שרוב הכתבות-עלMJF הדפסת תלת-ממד הצמדת פלסטיק-מתאיםהתכנסו לאותה עצה: תחילה יש להתמצא נכון, והתנהגות העייפות של החומר תדאג לשאר.

חלקי צריכת אוויר, תכריכי נוזל קירור וגיאומטריות אחרות של תעלות צינורות הם המקום שבו תהליך המיטה-אבקת מרוויח את המשמר: אבקה לא מתמזגת בתוך תעלה סגורה משמשת כתמיכה משלה, כך שסעפת שתצטרך חנות CNC להתפצל לשני חצאים ולהיקשר - או לדרוש עבודה מרובה-צירים בתוספת - הדפסה של החלק הפנימי. עיבוד שלאחר-(התפוצצות חרוזים או החלקת אדים) בדרך כלל מביא את גימור פני השטח הפנימי למצב שמיש לבדיקת זרימה ודליפה ללא מעברי עיבוד נוספים. דיונים על MJF 3D Printing סעפות יניקת אווירנוטים להתמקד במבנה ה-יחיד הזה בתור היתרון של הכותרת, וזה הוגן - אבל נקודת המיזוג של הלחות- למטה חשובה באותה מידה עבור חלק שצריך להחזיק בקוטר פנימי קריטי של זרימה-.
 

ההחלפה-ששווה לסמן: ספיגת לחות של קרוב ל-1.5% ברוויה פירושה שחלק שנותר בסביבת חנות לחה במשך שבועות לפני בדיקת התאמה יכול לאסוף מספיק מים כדי לעבור מעט מחוץ למפרט קוטר פנימי-הדוק. עבור גיאומטריות קריטיות לזרימה-, כדאי לעבד חלקים בלחות מבוקרת במשך 24-48 שעות לפני המדידה הסופית, כמו שעושות שיטות הבדיקה הבסיסיות של ASTM.
 

סוגריים המאחדים פונקציות מרובות, מארזי חיישן ואלקטרוניקה, ומנעולי רצפות-בחנות נוטים לעקוב אחר אותה תבנית כמו הצמדות-הצמדות ודוגמאות צינורות מעל - המקרה הרחב יותר עבור חלקי חילוף לרכב עם הדפסת MJF 3D בדרך כלל מסתכם באותם שלושה משתנים: גיאומטריה מורכבת מדי עבור עיבוד חסכוני, נפחים נמוכים מכדי להצדיק כלי עבודה, וציר זמן אימות הנמדד בימים ולא בשבועות.

שאל ספק פוטנציאלי שתי שאלות שחורגות מהשיחה הרגילה של "האם אתה יכול להדפיס את זה": איזה אחוז של אבקה בתולה הם משתלבים בכל מבנה, והאם הם עוקבים אחר נתוני מיקום-של חלק. יחס אבקה בשימוש חוזר- משפיע על עקביות מכנית אצווה לאצווה, וחנות שיכולה לומר לך היכן בתא הבנייה ישב החלק שלך - ולכן איזו היסטוריה תרמית הייתה לו - ממוקמת טוב יותר כדי להסביר חריגה ממדי או מכני אם מופיעה במהלך הבדיקה.

עבור חלק ספציפי, הדרך המהירה ביותר ליישב את ההשוואה היא לשלוח את אותו קובץ STEP - עם הנחיות וסובלנות- קריטיות המסומנות - גם לשירות MJF וגם לחנות CNC, ולהשוות את הצעות המחיר מול מה שכל תהליך יכול להכיל בפועל על התכונות החשובות לבדיקה שלך.