MJF-Druck – Was ist das eigentlich?
Der 3D-Druck wird mithilfe verschiedener Techniken des additiven Drucks und sogenannter Filamenten durchgeführt, das heißt der Materialien, die zur Herstellung von Prototypen, Teilen und fertigen Produkten benötigt werden. Eine davon ist die MJF-Technologie, die von HP entwickelt wurde. Worum handelt es sich dabei und was sind ihre Vorteile?
Was ist MJF-Druck?
MJF ist die Abkürzung für die Multi Jet Fusion 3D-Drucktechnologie. Es handelt sich um eine fortgeschrittene additive Fertigungstechnik, die die Herstellung von 3D-Objekten aus Kunststoff ermöglicht. Sie wird auch als Pulvertechnologie bezeichnet, bei der kein Laser zur Aushärtung des Materials verwendet wird. Wie verbinden sich also die pulverförmigen Kunststoffmaterialien miteinander?
Das Druckgerät erhitzt gleichmäßig das Pulverbett, wodurch ein Schmelzenphänomen auftritt. Diese Art der Materialkonzentration ermöglicht das Einspritzen an Stellen, an denen die Partikel selektiv geschmolzen werden sollen. Zur Verbesserung der Auflösung der Teile wird bei der MJF-Technologie auch ein dekorierendes Mittel verwendet, das um die Konturen des Objekts gespritzt wird. Wenn die Lampen des MJF-Druckers über die Oberfläche des Pulverbetts gehen, absorbiert das eingespritzte Material die Wärme und trägt zu einer gleichmäßigen Verteilung bei.
Die 3D-Drucktechnik MJF verwendet Baumaterialien wie:
- Polyamide PA 11 und PA 12 (Nylon).
- TPU-Elastomere – BASF und Lubrizol.
Am häufigsten wird das Material Polyamid PA 12 in einer charakteristischen Grafitgrau-Farbe verwendet.
Vorteile der MJF-Technologie
Der 3D-Druck mittels MJF ist frei von den Nachteilen, die leider anderen 3D-Druckmethoden zugeschrieben werden. Multi Jet Fusion zeichnet sich durch hohe Leistungsfähigkeit, Präzision, Wiederholgenauigkeit der Teile und unerreichte Produktionsflexibilität aus. Es handelt sich um eine 3D-Druckmethode, die zur Familie der Pulverfusion gehört. Modelle entstehen durch das thermische Schmelzen oder Sintern von Polymerpulverpartikeln, Schicht für Schicht.
Mit dieser Methode können Teile und Komponenten im 3D-Druck in möglichst kurzer Zeit hergestellt werden. Es wird sogar geschätzt, dass diese Technologie im Vergleich zur klassischen FDM-3D-Drucktechnologie bis zu 30-mal schneller und im Vergleich zur konkurrierenden SLS-Pulvertechnologie bis zu 10-mal schneller ist.
Eigenschaften der mit dem MJF-Drucker hergestellten Produkte
Ein Vorteil von 3D-Drucken mit der MJF-Technologie ist die hohe mechanische Festigkeit der hergestellten Teile und Objekte. Diese wird durch eine einheitliche Struktur mit hundertprozentiger Füllung erreicht. Dieser 3D-Druck ermöglicht es, beliebige Teile, auch mit komplexen Elementen, herzustellen. Die Druckkosten hängen von der verbrauchten Materialmenge ab.
Es sei betont, dass die hergestellten Produkte eine hohe Wiederholgenauigkeit aufweisen – deren Abmessungen sind gleichwertig mit einer Genauigkeit von 0,2 mm. Die MJF-Methode im 3D-Druck ermöglicht die Herstellung funktionaler Teile mit glatter Oberfläche, geringer Porosität und beliebiger Geometrie. Bei der Multi-Jet-Fusion-Technologie werden feinkörnige Materialien verwendet, was zu einer Möglichkeit führt, ultradünne Schichten von 80 Mikrometern zu erzeugen.
Welche Teile werden mithilfe der MJF-Technologie gedruckt?
Mit der MJF-Technologie des 3D-Drucks können Kleinserien von Endteilen mit komplexer Geometrie oder Prototypen für Tests von Form, Funktion und Anpassung hergestellt werden. Es steht nichts im Weg, dass MJF zur Herstellung von Kleinserien von Bauteilen mit mechanischen Eigenschaften vergleichbar mit spritzgegossenen Teilen verwendet wird.
Die HP MJF 3D-Technologie wurde bisher unter anderem von der italienischen Firma Biesse verwendet, um Lager, Riemenscheiben, Gelenke und andere Teile herzustellen. Dadurch konnte die Lieferzeit für bisher mit CNC-Bearbeitung hergestellte Komponenten von 20 Tagen auf 1 Tag verkürzt und die Eigenkosten des Unternehmens um 67% gesenkt werden.
Das Unternehmen Sigma Design verwendet MJF-Druck zur Herstellung von Teilen, die in Obstetikettenmaschinen verwendet werden. Ein Beispiel hierfür ist der Anschluss eines Vakuumapplikators. Das Unternehmen FICEP Steel Surface Systems ist ein weltweit führender Lieferant von Maschinen für die Herstellung von Konstruktionsstahl und verwendet die 3D-MJF-Technologie zur Entwicklung einer automatischen Grundierungs- und Lackierlinie daVINCI.
Weitere Unternehmen erkennen die zahlreichen wertvollen Vorteile der MJF-Technologie bei der Herstellung von Prototypen und Teilen verschiedener Art. Sie schätzen die schnelle Produktion, die hohe Qualität der Elemente und die Möglichkeit, das Eigengewicht von Maschinen und Geräten, in denen sie installiert sind, zu reduzieren.
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