Multi Material Jetting (MMJ)

Obsah

Přehled o Multi Material Jetting (MMJ)

Představte si technologii, která umožňuje tisknout nejen jeden typ materiálu, ale více materiálů současně. Právě to nabízí technologie Multi Material Jetting (MMJ). Je to jako mít kouzelnou 3D tiskárnu, která dokáže kombinovat různé materiály do jediného tisku, což vám umožní větší flexibilitu, komplexnost a funkčnost vašich návrhů.

Multi Material Jetting, často označovaný zkratkou MMJ, je špičkový proces aditivní výroby, který využívá sílu více materiálů nanášených v jednom cyklu. Tato technologie vyniká schopností vytvářet komplexní díly s různými mechanickými vlastnostmi, barvami a texturami, a to vše najednou. Pokud se chcete ponořit do této revoluční technologie, jste na správném místě. Pojďme prozkoumat vše, co je třeba vědět o MMJ, od základů až po složité detaily.

Multi Material Jetting(MMJ)

Úvod do Multi Material Jetting (MMJ)

Co je to tryskání více materiálů?

Multi Material Jetting (MMJ) je forma 3D tisku, při níž se při výrobě dílu vrstvu po vrstvě stříká více materiálů. Na rozdíl od tradičního 3D tisku, který používá jediný materiál, MMJ používá různé materiály, které mohou být nanášeny současně nebo postupně, a vytváří tak jediný soudržný díl. Tato metoda umožňuje vytvářet díly s různými mechanickými vlastnostmi, barvami a texturami v rámci jednoho sestavení, což je ideální pro komplexní, multifunkční součásti.

Jak MMJ funguje?

MMJ funguje tak, že pomocí tiskových hlav stříká drobné kapičky materiálu na konstrukční platformu. Těmito materiály mohou být fotopolymery, kovy nebo jiné kompozity, které tuhnou po vystavení UV světlu nebo teplu. Tiskové hlavy mohou rychle přepínat mezi různými materiály, což umožňuje přesné umístění různých materiálů do požadovaného vzoru. Tento proces se opakuje vrstvu po vrstvě, dokud není hotový finální díl.

Typy kovových prášků používaných v MMJ

Použití kovových prášků v MMJ otevírá svět možností z hlediska pevnosti, odolnosti a funkčnosti dílů. Zde je deset konkrétních kovových prášků běžně používaných v MMJ, z nichž každý má jedinečné vlastnosti a použití:

Model kovového práškuSloženíVlastnostiCharakteristika
Nerezová ocel 316LFe, Cr, Ni, MoVysoká odolnost proti korozi, dobré mechanické vlastnostiIdeální pro drsné prostředí, lékařské přístroje
Titan Ti6Al4VTi, Al, VVysoký poměr pevnosti a hmotnosti, vynikající odolnost proti koroziLetectví a kosmonautika, lékařské implantáty
Hliník AlSi10MgAl, Si, MgLehké, dobré tepelné vlastnosti, vysoká pevnostAutomobilový průmysl, letecké a kosmické komponenty
Slitina niklu 625Ni, Cr, Mo, NbVysoká pevnost, vynikající odolnost proti oxidaci a koroziNámořní doprava, chemické zpracování
Kobalt-chrom (CoCr)Co, Cr, MoVysoká odolnost proti opotřebení, biokompatibilníZubní, ortopedické implantáty
Nástrojová ocel H13Fe, Cr, Mo, VVysoká tvrdost, vynikající odolnost proti opotřebeníNástroje, tlakové lití
Měď CuCuVynikající elektrická a tepelná vodivostElektrické komponenty, výměníky tepla
Inconel 718Ni, Cr, Fe, Nb, MoVysoká pevnost, dobrá odolnost proti tečení při vysokých teplotáchLetectví a kosmonautika, plynové turbíny
Maraging SteelFe, Ni, Co, MoVysoká pevnost, dobrá houževnatost, nízký obsah uhlíkuNástroje, letectví a kosmonautika
Bronz CuSn10Cu, SnDobrá odolnost proti opotřebení, odolnost proti koroziLožiska, pouzdra

Aplikace tryskání více materiálů (MMJ)

Schopnost MMJ kombinovat různé materiály v rámci jednoho dílu otevírá řadu možností použití v různých průmyslových odvětvích. Prozkoumejme některé klíčové aplikace:

aplikacePrůmyslVýhody
Lékařské přístrojeZdravotní péčeVlastní implantáty, protézy s různými mechanickými vlastnostmi
Letecké komponentyAerospaceLehké, vysoce odolné díly s integrovanými funkcemi
Automobilové dílyAutomobilový průmyslOdolné, lehké komponenty se složitou geometrií
Spotřební elektronikaElektronikaObvody z více materiálů, pouzdra s vestavěnými funkcemi
Šperky a uměníMóda a uměníKomplexní konstrukce z více materiálů s vysokou přesností
Průmyslové nářadíVýrobníNástroje na zakázku se zvýšenou odolností proti opotřebení a pevností
Zubní implantátyZdravotní péčeBiokompatibilní implantáty s přesným uložením a různými vlastnostmi
Výměníky teplaEnergieEfektivní, komplexní geometrie pro lepší přenos tepla
Ortopedické implantátyZdravotní péčeMechanické vlastnosti přizpůsobené specifickým potřebám pacienta
Vytváření prototypůRůznéRychlé prototypování s funkčními vlastnostmi materiálů

Specifikace, velikosti, třídy a standardy

Pokud jde o MMJ, znalost specifikací, velikostí, tříd a norem je zásadní pro zajištění správné volby materiálu a jeho použití. Zde je podrobná tabulka shrnující tyto aspekty:

MateriálSpecifikaceVelikostiZnámkyNormy
Nerezová ocel 316LASTM F138, F139Velikost prášku: 15-45 μmLékařská třídaISO 5832-1
Titan Ti6Al4VASTM F136Velikost prášku: 20-60 μm5. třídaISO 5832-3
Hliník AlSi10MgASTM B209Velikost prášku: 10-50 μmEN 1706
Slitina niklu 625ASTM B443Velikost prášku: 15-45 μmAMS 5666
Kobalt-chrom (CoCr)ASTM F75Velikost prášku: 10-50 μmISO 5832-4
Nástrojová ocel H13ASTM A681Velikost prášku: 15-45 μmTyp H13DIN 1.2344
Měď CuASTM B216Velikost prášku: 15-45 μmISO 1338
Inconel 718ASTM B637Velikost prášku: 15-45 μmAMS 5662
Maraging SteelASTM A579Velikost prášku: 15-45 μmTřída 300AMS 6514
Bronz CuSn10ASTM B505Velikost prášku: 10-50 μmDIN 1705

Podrobnosti o dodavatelích a cenách

Orientace na trhu s materiály pro MMJ zahrnuje znalost dodavatelů a cen. Zde je tabulka s některými klíčovými dodavateli a jejich cenovými údaji:

DodavatelMateriálCena za kg (USD)Další poznámky
HöganäsNerezová ocel 316L$100 – $150Dostupné po celém světě
Tesařská technologieTitan Ti6Al4V$200 – $300Vysoká čistota
EckartHliník AlSi10Mg$80 – $120Vysoká dostupnost
SandvikSlitina niklu 625$150 – $250Přizpůsobitelné velikosti
HC StarckKobalt-chrom (CoCr)$180 – $270Možnosti pro lékařské účely
UddeholmNástrojová ocel H13$120 – $180Vysoká kvalita
Prášková metalurgie GKNMěď Cu$70 – $110Vysoká vodivost
KennametalInconel 718$170 – $260Letecká třída
Aubert & DuvalMaraging Steel$150 – $220Konzistentní kvalita
Oerlikon MetcoBronz CuSn10$90 – $130K dispozici jsou vlastní směsi

Porovnání výhod a nevýhod materiálů MMJ

Klíčem k informovanému výběru je pochopení výhod a nevýhod různých materiálů MMJ. Zde je srovnání různých materiálů používaných v MMJ:

MateriálKladyNevýhody
Nerezová ocel 316LVysoká odolnost proti korozi, biokompatibilníDrahé
Titan Ti6Al4VVysoký poměr pevnosti a hmotnosti, biokompatibilníVysoká cena, obtížné zpracování
Hliník AlSi10MgLehké, dobré tepelné vlastnostiNižší pevnost ve srovnání s jinými kovy
Slitina niklu 625Vynikající odolnost proti korozi, vysoká pevnostDrahé, obtížně obrobitelné
Kobalt-chrom (CoCr)Vysoká odolnost proti opotřebení, biokompatibilníKřehké, drahé
Nástrojová ocel H13Vysoká tvrdost, vynikající odolnost proti opotřebeníNáchylnost k praskání za určitých podmínek
Měď CuVynikající elektrická a tepelná vodivostSnadno oxiduje
Inconel 718Vysoká pevnost, dobrá odolnost proti tečeníDrahé, obtížně zpracovatelné
Maraging SteelVysoká pevnost, dobrá houževnatostOmezený počet dodavatelů, drahé
Bronz CuSn10Dobrá odolnost proti opotřebení, snadné odléváníNižší mechanická pevnost

Výhody Multi Material Jetting (MMJ)

MMJ nabízí řadu výhod, které z něj dělají převratnou novinku ve světě aditivní výroby:

1. Složitost a volnost návrhu

MMJ umožňuje vytvářet velmi složité geometrie, které by při použití tradičních výrobních metod nebyly možné. Schopnost tryskat více materiálů v jednom konstrukčním cyklu znamená, že konstruktéři mohou integrovat různé vlastnosti a funkce do jediného dílu.

2. Přizpůsobení a personalizace

Vzhledem k tomu, že MMJ dokáže zpracovat více materiálů a barev, je ideální pro výrobu přizpůsobených a personalizovaných produktů. Ať už se jedná o lékařský implantát přizpůsobený anatomii pacienta nebo jedinečný šperk, MMJ nabízí bezkonkurenční možnosti přizpůsobení.

3. Efektivita materiálu

Na rozdíl od subtraktivní výroby, která často vede ke značnému plýtvání materiálem, je MMJ aditivní proces, při kterém se používá pouze materiál potřebný k výrobě dílu. Tato efektivita může vést k úspoře nákladů, zejména při použití drahých materiálů, jako je titan nebo slitiny niklu.

4. Snížené požadavky na montáž

Pomocí MMJ je možné vytvářet díly, které by tradičně vyžadovaly sestavení více komponent. Tím se nejen sníží potřeba montáže, ale také se zvýší celková pevnost a spolehlivost dílu.

5. Rychlá výroba prototypů a výroba

MMJ je ideální pro rychlou výrobu prototypů, protože dokáže rychle vyrábět díly se složitou geometrií a z různých materiálů. Tato rychlost se projevuje v rychlejších cyklech vývoje výrobků a v rychlejším uvádění na trh.

Nevýhody Multi Material Jetting (MMJ)

Navzdory mnoha výhodám má MMJ také některá omezení:

1. Vysoké počáteční náklady

Vybavení a materiály pro MMJ mohou být drahé, takže pro společnosti představují významnou investici. Vysoké počáteční náklady mohou být překážkou pro malé nebo začínající podniky.

2. Problémy s kompatibilitou materiálů

Ne všechny materiály jsou kompatibilní s technologií MMJ. Některé materiály k sobě nemusí dobře přilnout, což může vést k problémům s integritou dílů. Toto omezení může omezit typy dílů, které lze vyrábět.

3. Požadavky na následné zpracování

Díly vyrobené pomocí MMJ často vyžadují následné zpracování, aby bylo dosaženo požadované povrchové úpravy a mechanických vlastností. Tento dodatečný krok může prodloužit výrobní proces o čas a náklady.

4. Omezená dostupnost materiálu

Přestože se nabídka materiálů pro výrobu MMJ rozšiřuje, je ve srovnání s tradičními výrobními metodami stále omezená. Toto omezení může být nevýhodou pro průmyslová odvětví, která vyžadují specifické vlastnosti materiálů.

5. Technická složitost

Obsluha a údržba zařízení MMJ vyžaduje specializované znalosti a dovednosti. Tato technická složitost může být pro společnosti bez zkušeného personálu výzvou.

Multi Material Jetting(MMJ)

FAQ

OtázkaOdpovědět
Co je Multi Material Jetting (MMJ)?MMJ je aditivní výrobní proces, při kterém se v jediném stavebním cyklu stříká více materiálů a vytvářejí se tak složité díly s různými vlastnostmi.
Jaké materiály lze použít v MMJ?Mezi běžné materiály patří nerezová ocel, titan, hliník, slitiny niklu, kobalt-chrom, nástrojová ocel, měď, Inconel, maraging steel a bronz.
Jaká odvětví mají z MMJ prospěch?Z MMJ těží odvětví, jako je zdravotnictví, letectví, automobilový průmysl, elektronika, móda a výroba.
Jaké jsou výhody MMJ?Mezi výhody patří složitost konstrukce, přizpůsobení, efektivita materiálu, snížené požadavky na montáž a rychlá výroba prototypů.
Jaké jsou nevýhody MMJ?Mezi nevýhody patří vysoké počáteční náklady, problémy s kompatibilitou materiálů, požadavky na následné zpracování, omezená dostupnost materiálů a technická složitost.
Jak si MMJ vede ve srovnání s jinými metodami 3D tisku?MMJ nabízí jedinečnou možnost tisku více materiálů současně, čímž se liší od ostatních metod 3D tisku, které obvykle používají jediný materiál.
Jaké jsou náklady na materiály MMJ?Cena se liší podle materiálu, od $70 za kg u mědi po $300 za kg u titanových slitin.
Je MMJ vhodný pro hromadnou výrobu?MMJ se vzhledem k vysokým nákladům a složitosti hodí spíše pro zakázkovou, malosériovou výrobu. Vyniká však v rychlé výrobě prototypů a specializovaných aplikacích.
Jaké následné zpracování je nutné pro díly MMJ?Následné zpracování může zahrnovat čištění, vytvrzování, obrábění a povrchovou úpravu pro dosažení požadovaných vlastností a estetiky.
Lze MMJ použít k výrobě funkčních dílů?Ano, MMJ dokáže vyrábět funkční díly s různými mechanickými vlastnostmi a integrovanými funkcemi, takže je vhodný pro náročné aplikace.

Závěr

Multi Material Jetting (MMJ) představuje významný pokrok v technologii aditivní výroby. Tím, že MMJ umožňuje současné použití více materiálů, otevírá nové možnosti pro vytváření složitých, vysoce výkonných dílů. Ať už působíte v leteckém, zdravotnickém, automobilovém nebo jiném průmyslu, porozumění možnostem a omezením MMJ vám pomůže činit informovaná rozhodnutí o vašich výrobních procesech. Přijměte budoucnost výroby s MMJ a odemkněte nové úrovně inovací a efektivity.

znát více procesů 3D tisku

Sdílet na

Facebook
Cvrlikání
LinkedIn
WhatsApp
E-mailem

MET3DP Technology Co., LTD je předním poskytovatelem řešení aditivní výroby se sídlem v Qingdao v Číně. Naše společnost se specializuje na zařízení pro 3D tisk a vysoce výkonné kovové prášky pro průmyslové aplikace.

Dotaz k získání nejlepší ceny a přizpůsobeného řešení pro vaše podnikání!

Související články

Získejte Metal3DP
Produktová brožura

Získejte nejnovější produkty a ceník