A maioria das pessoas está bastante familiarizada com as tecnologias de impressão 3D que usam filamentos ou resina fotopolimérica. Estes tornaram-se bastante comuns entre amadores e até mesmo pequenas empresas. No entanto, existem também outras tecnologias de impressão 3D que são mais apropriadas para aplicações profissionais ou industriais.
Um exemplo é chamado de tecnologia Multi Jet Fusion (MJF). Esta é uma tecnologia que ainda é raramente usada, mas é conhecida por ser superior a muitos outros métodos de impressão 3D em termos de resolução, consistência, qualidade de superfície e opções de materiais. Como exatamente o MJF funciona e o que o torna especial?
Como funciona o MJF?
Multi Jet Fusion (MJF) pode ser comparado a Sinterização Seletiva a Laser (SLS) em que ambos são métodos de impressão 3D que usam uma matéria-prima em pó. No entanto, isso é praticamente onde a semelhança termina.
No SLS, a aplicação seletiva do laser fornece energia suficiente para fundir as partículas de pó de uma maneira altamente controlada. No MJF, um agente de detalhamento é pulverizado na cama de pó por meio de uma série de bicos ultrafinos. Este agente penetra nos espaços abertos entre as partículas de pó.
A aplicação do agente ligante por si só não é suficiente para causar a formação de camadas a partir da cama de pó. Em vez disso, o objetivo principal do agente de ligação é promover a absorção de energia infravermelha. Após o jato do agente, a luz infravermelha passa sobre a superfície da cama. O agente captura a energia da luz infravermelha e a distribui uniformemente pelas partículas de pó.
Quando a construção estiver concluída, toda a caixa de construção será removida da impressora para que a parte finalizada possa ser extraída. O excesso de pó é removido normalmente usando uma combinação de escovas e sopradores de ar.
Na maioria dos casos, a aplicação inicial de energia a cama de pó é suficiente apenas para trazê-lo para um estado “verde”. Uma exposição secundária dentro de uma câmara de cura fechada será necessária para permitir que as ligações desenvolvam força.
Vantagens e desvantagens do MJF
Embora o MJF seja muito menos comum em comparação com outros métodos de impressão 3D à base de pó, muitos especialistas do setor o descreveram como um divisor de águas. No entanto, isso não significa que seja o método de impressão 3D superior em todas as qualificações. Como de costume, a lista clássica de prós e contras se aplica à impressão 3D MJF.
PRÓS
Resolução fina
O uso de pó fino como matéria-prima para impressão 3D abre as portas para a impressão em alta resolução de modelos finamente detalhados. Isso é extremamente útil para prototipagem, fabricação de peças ou para trabalhos artísticos.
De acordo com algumas empresas que oferecem serviços MJF, essa tecnologia pode imprimir recursos tão pequenos quanto 0,5 mm e camadas tão finas quanto 80 mícrons. Estes são significativamente mais finos do que o que o SLS pode alcançar.
Propriedades mecânicas isotrópicas
Uma das características mais distintas das peças impressas em MJF é que elas são significativamente mais isotrópicas mecanicamente em comparação com peças feitas de outras tecnologias de impressão 3D. Isso significa simplesmente que suas propriedades mecânicas são consistentes em seus diferentes eixos. Para peças e protótipos funcionais, isso significa que as peças impressas em MJF são mais confiáveis, pois são menos propensas a quebrar ao longo das linhas da camada.
Em termos de resistência e durabilidade, as peças impressas em MJF foram descritas como sendo comparáveis às peças moldadas por injeção. Eles são comparativamente econômicos, especialmente quando a tecnologia é aplicada na fabricação de peças muito pequenas que exigem altos níveis de precisão.
Rápido, consistente e previsível
O tempo necessário para curar uma única camada de uma impressão MJF permanece o mesmo, independentemente da complexidade do design. Isso oferece uma oportunidade de maximizar o volume de construção de uma impressora MJF imprimindo o maior número possível de modelos simultaneamente.
Essa característica da impressão MJF também torna o processo mais consistente e previsível em termos de produtividade ou rendimento. Isso é útil em muitas aplicações industriais ou profissionais.
CONTRAS
Materiais e cores limitados
No momento, existem apenas alguns materiais que foram feitos especialmente para impressão 3D MJF. Exemplos incluem PA12 Nylon, PP e TPU. As cores desses materiais também variam apenas do preto ao cinza – um espectro de cores que é melhor descrito como desinteressante.
Isso pode não ser o caso enquanto já existem várias empresas pesquisando como fazer diferentes materiais e cores para o MJF, além de potencializá-los com aditivos especiais. Isso deve tornar a impressão 3D MJF mais expansiva nos próximos anos.
Disponibilidade limitada
A impressão 3D ainda pode ser considerada uma técnica de fabricação altamente especializada, mas a MJF é um ramo ainda mais especializado da impressão 3D. Como tal, continua a ser uma das técnicas mais raras disponíveis, principalmente porque a tecnologia está longe de ser amplamente acessível.
No momento, não existem muitas empresas que oferecem serviços MJF ou fabricam impressoras 3D MJF. A HP é uma das marcas mais proeminentes neste espaço e tem sido reconhecida por inventar e desenvolver a tecnologia MJF. O ProtoLabs baseado em MN é outra empresa popular que oferece serviços MJF.
O MJF é superior a muitos outros métodos de impressão 3D em muitos aspectos, mas provavelmente não é a opção mais prática para todos os cenários. A natureza altamente especializada do MJF provavelmente também o torna mais caro, pelo menos até que a tecnologia se torne mais comum.
Aplicações do MJF
A impressão 3D MJF é semelhante a todos os outros métodos de impressão 3D, pois pode ser usada para fabricar praticamente qualquer coisa. Embora seja excelente na fabricação de peças e protótipos funcionais, nada impede que você faça objetos mundanos como abridores de garrafas e estojos de celular via MJF.
Para ajudar a restringir o escopo de quais projetos podem se beneficiar do MJF, é melhor citar apenas os aplicativos que podem se beneficiar das características exclusivas da tecnologia.
- Partes funcionais e protótipos
- Peças para montagem de encaixe rápido
- Produção de baixo volume de peças de alta complexidade
- Peças pequenas e protótipos com propriedades mecânicas comparáveis às peças moldadas por injeção
- Peças com alto grau de articulação
- Componentes para sistemas de engrenagens
- Estruturas de paredes finas com superfícies grandes e planas
- Peças com geometrias complexas e orgânicas
- Projetos com texturas nítidas e detalhes de superfície
- Qualquer montagem com treliças e dobradiças
Como você pode ver, o foco principal dessas aplicações é alcançar níveis muito altos de precisão de detalhes e resistência da peça. Embora o MJF seja um método econômico para prototipagem e fabricação de baixo volume, provavelmente não é comercialmente viável para produção de alto volume.
Pensamentos finais
MJF é um dos vários métodos baseados em pó para impressão 3D. É também um dos mais especializados e raramente utilizados. Mesmo agora, há apenas um punhado de empresas e marcas que demonstraram a capacidade de produzir peças usando a tecnologia MJF.
O MJF é uma das tecnologias de impressão 3D que apresenta um argumento convincente para substituir os métodos tradicionais de fabricação. Ainda não está lá, mas é uma prévia intrigante do que o futuro próximo pode reservar.
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Artigo escrito por: Joseph Flynt
