Струйная обработка нескольких материалов (MMJ)

Оглавление

Обзор Струйная обработка нескольких материалов (MMJ)

Представьте себе технологию, которая позволяет печатать не только один тип материала, но и несколько материалов одновременно. Именно это и предлагает технология Multi Material Jetting (MMJ). Это как волшебный 3D-принтер, который может комбинировать различные материалы в одном отпечатке, обеспечивая большую гибкость, сложность и функциональность ваших конструкций.

Multi Material Jetting, часто сокращенно называемая MMJ, - это передовой процесс аддитивного производства, использующий силу нескольких материалов, наносимых за один цикл сборки. Эта технология отличается своей способностью создавать сложные детали с различными механическими свойствами, цветами и текстурами за один проход. Если вы хотите поближе познакомиться с этой революционной технологией, вы попали по адресу. Давайте узнаем все, что нужно знать о MMJ, от основ до мельчайших деталей.

Струйная обработка нескольких материалов (MMJ)

Введение в Струйная обработка нескольких материалов (MMJ)

Что такое струйная обработка нескольких материалов?

Мультиматериальная струйная печать (MMJ) - это вид 3D-печати, при котором несколько материалов наносятся слой за слоем для создания детали. В отличие от традиционной 3D-печати, в которой используется один материал, в MMJ применяются различные материалы, которые могут наноситься одновременно или последовательно, чтобы создать единую, целостную деталь. Этот метод позволяет создавать детали с различными механическими свойствами, цветами и текстурами в рамках одной сборки, что делает его идеальным для сложных, многофункциональных компонентов.

Как работает MMJ?

MMJ работает с помощью печатающих головок, которые наносят крошечные капли материала на платформу для сборки. Эти материалы могут быть фотополимерами, металлами или другими композитами, которые застывают под воздействием ультрафиолетового света или тепла. Печатающие головки могут быстро переключаться между различными материалами, что позволяет точно размещать их в нужной последовательности. Этот процесс повторяется слой за слоем до получения готовой детали.

Типы металлических порошков, используемых в MMJ

Использование металлических порошков в MMJ открывает мир возможностей в плане прочности, долговечности и функциональности деталей. Вот десять специфических металлических порошков, обычно используемых в MMJ, каждый из которых обладает уникальными свойствами и областью применения:

Модель металлического порошкаСоставСвойстваХарактеристики
Нержавеющая сталь 316LFe, Cr, Ni, MoВысокая коррозионная стойкость, хорошие механические свойстваИдеально подходит для жестких условий эксплуатации, медицинских приборов
Титан Ti6Al4VTi, Al, VВысокое соотношение прочности и веса, отличная коррозионная стойкостьАэрокосмическая промышленность, медицинские имплантаты
Алюминий AlSi10MgAl, Si, MgЛегкий вес, хорошие тепловые свойства, высокая прочностьАвтомобильные, аэрокосмические компоненты
Никелевый сплав 625Ni, Cr, Mo, NbВысокая прочность, отличная устойчивость к окислению и коррозииМорская промышленность, химическая переработка
Кобальт-хром (CoCr)Co, Cr, MoВысокая износостойкость, биосовместимостьЗубные, ортопедические имплантаты
Инструментальная сталь H13Fe, Cr, Mo, VВысокая твердость, отличная износостойкостьИнструментальная оснастка, литье под давлением
Медь CuCuОтличная электро- и теплопроводностьЭлектрические компоненты, теплообменники
Инконель 718Ni, Cr, Fe, Nb, MoВысокая прочность, хорошее сопротивление ползучести при высоких температурахАэрокосмическая промышленность, газовые турбины
Мартенситностареющая стальFe, Ni, Co, MoВысокая прочность, хорошая вязкость, низкое содержание углеродаИнструментальная оснастка, аэрокосмическая промышленность
Бронза CuSn10Cu, SnХорошая износостойкость, устойчивость к коррозииПодшипники, втулки

Области применения струйной обработки нескольких материалов (MMJ)

Способность MMJ сочетать различные материалы в одной детали открывает множество возможностей для применения в различных отраслях промышленности. Давайте рассмотрим некоторые ключевые области применения:

ПриложениеПромышленностьПреимущества
Медицинские приборыЗдравоохранениеИндивидуальные имплантаты, протезы с различными механическими свойствами
Аэрокосмические компонентыАэрокосмическая промышленностьЛегкие, высокопрочные детали с интегрированными функциями
Автомобильные запчастиАвтомобильная промышленностьПрочные, легкие компоненты со сложной геометрией
Потребительская электроникаЭлектроникаСхемы из нескольких материалов, корпуса со встроенными функциями
Ювелирные изделия и искусствоМода и искусствоСложные конструкции из нескольких материалов с высокой точностью
Промышленные инструментыПроизводствоИндивидуальная оснастка с повышенной износостойкостью и прочностью
Зубные имплантатыЗдравоохранениеБиосовместимые имплантаты с точной посадкой и разнообразными свойствами
ТеплообменникиЭнергияЭффективные сложные геометрии для лучшей теплопередачи
Ортопедические имплантатыЗдравоохранениеИндивидуальные механические свойства для конкретных потребностей пациентов
ПрототипированиеРазноеБыстрое прототипирование с использованием функциональных свойств материалов

Технические характеристики, размеры, марки и стандарты

Когда речь идет о MMJ, понимание спецификаций, размеров, марок и стандартов имеет решающее значение для обеспечения правильного выбора материала и его применения. Ниже приведена подробная таблица с описанием этих аспектов:

МатериалТехнические характеристикиРазмерыКлассыСтандарты
Нержавеющая сталь 316LASTM F138, F139Размер порошка: 15-45 мкмМедицинский классISO 5832-1
Титан Ti6Al4VASTM F136Размер порошка: 20-60 мкм5 классISO 5832-3
Алюминий AlSi10MgASTM B209Размер порошка: 10-50 мкмEN 1706
Никелевый сплав 625ASTM B443Размер порошка: 15-45 мкмАМС 5666
Кобальт-хром (CoCr)ASTM F75Размер порошка: 10-50 мкмISO 5832-4
Инструментальная сталь H13ASTM A681Размер порошка: 15-45 мкмТип H13DIN 1.2344
Медь CuASTM B216Размер порошка: 15-45 мкмISO 1338
Инконель 718ASTM B637Размер порошка: 15-45 мкмAMS 5662
Мартенситностареющая стальASTM A579Размер порошка: 15-45 мкмКласс 300AMS 6514
Бронза CuSn10ASTM B505Размер порошка: 10-50 мкмDIN 1705

Поставщики и ценовая политика

Ориентирование на рынке материалов для MMJ предполагает понимание поставщиков и цен. Вот таблица с некоторыми ключевыми поставщиками и их ценами:

ПоставщикМатериалЦена за кг (USD)Дополнительные заметки
HöganäsНержавеющая сталь 316L$100 – $150Доступно по всему миру
Технология столярных работТитан Ti6Al4V$200 – $300Высокая чистота
ЭкартАлюминий AlSi10Mg$80 – $120Высокая доступность
SandvikНикелевый сплав 625$150 – $250Настраиваемые размеры
HC StarckКобальт-хром (CoCr)$180 – $270Опции медицинского класса
УддехольмИнструментальная сталь H13$120 – $180Высокое качество
Порошковая металлургия GKNМедь Cu$70 – $110Высокая проводимость
КеннаметалИнконель 718$170 – $260Аэрокосмический класс
Aubert & DuvalМартенситностареющая сталь$150 – $220Неизменное качество
Oerlikon MetcoБронза CuSn10$90 – $130Возможно изготовление смесей на заказ

Сравнение плюсов и минусов материалов MMJ

Понимание плюсов и минусов различных материалов для MMJ - ключ к осознанному выбору. Вот сравнение различных материалов, используемых в MMJ:

МатериалПлюсыCons
Нержавеющая сталь 316LВысокая коррозионная стойкость, биосовместимостьДорогой
Титан Ti6Al4VВысокое соотношение прочности и массы, биосовместимостьВысокая стоимость, сложность обработки.
Алюминий AlSi10MgЛегкий вес, хорошие тепловые свойстваНизкая прочность по сравнению с другими металлами
Никелевый сплав 625Отличная коррозионная стойкость, высокая прочностьДорогие, трудно поддаются обработке
Кобальт-хром (CoCr)Высокая износостойкость, биосовместимостьХрупкие, дорогие
Инструментальная сталь H13Высокая твердость, отличная износостойкостьСклонны к растрескиванию при определенных условиях
Медь CuОтличная электро- и теплопроводностьЛегко окисляется
Инконель 718Высокая прочность, хорошее сопротивление ползучестиДорого, трудно обрабатывать
Мартенситностареющая стальВысокая прочность, хорошая вязкостьОграниченные поставщики, дороговизна
Бронза CuSn10Хорошая износостойкость, легкость литьяНизкая механическая прочность

Преимущества Струйная обработка нескольких материалов (MMJ)

MMJ обладает многочисленными преимуществами, которые делают его переломным моментом в мире аддитивного производства:

1. Сложность и свобода дизайна

MMJ позволяет создавать очень сложные геометрии, которые были бы невозможны при использовании традиционных методов производства. Возможность струйной обработки нескольких материалов за один цикл сборки означает, что конструкторы могут интегрировать различные свойства и функциональные возможности в одну деталь.

2. Персонализация и персонализация

Поскольку MMJ может работать с различными материалами и цветами, он идеально подходит для производства персонализированных и индивидуальных изделий. Будь то медицинский имплантат, адаптированный к анатомии пациента, или уникальное ювелирное украшение, MMJ предлагает беспрецедентные возможности персонализации.

3. Эффективность использования материалов

В отличие от субтрактивного производства, которое часто приводит к значительным отходам материала, MMJ - это аддитивный процесс, в котором используется только тот материал, который необходим для изготовления детали. Такая эффективность может привести к экономии средств, особенно при использовании дорогих материалов, таких как титан или никелевые сплавы.

4. Уменьшенные требования к сборке

С помощью MMJ можно создавать детали, для сборки которых традиционно требуется несколько компонентов. Это не только снижает необходимость в сборке, но и повышает общую прочность и надежность детали.

5. Быстрое прототипирование и производство

MMJ идеально подходит для быстрого создания прототипов, поскольку позволяет быстро изготавливать детали со сложной геометрией и из различных материалов. Такая скорость позволяет ускорить цикл разработки продукта и сократить время выхода на рынок.

Недостатки Струйная обработка нескольких материалов (MMJ)

Несмотря на многочисленные преимущества, у MMJ есть и некоторые ограничения:

1. Высокие первоначальные затраты

Оборудование и материалы для MMJ могут быть дорогими, что делает их значительными инвестициями для компаний. Высокие первоначальные затраты могут стать препятствием для малого бизнеса или стартапов.

2. Вопросы совместимости материалов

Не все материалы совместимы с технологией MMJ. Некоторые материалы могут плохо сцепляться друг с другом, что приводит к нарушению целостности деталей. Это ограничение может привести к ограничению типов деталей, которые могут быть изготовлены.

3. Требования к постобработке

Детали, изготовленные с использованием MMJ, часто требуют последующей обработки для достижения желаемой отделки и механических свойств. Этот дополнительный этап может увеличить время и стоимость производственного процесса.

4. Ограниченная доступность материалов

Хотя ассортимент материалов, доступных для MMJ, растет, он все еще ограничен по сравнению с традиционными методами производства. Это ограничение может стать недостатком для отраслей, где требуются особые свойства материалов.

5. Техническая сложность

Эксплуатация и обслуживание оборудования MMJ требует специальных знаний и навыков. Эта техническая сложность может стать проблемой для компаний, не имеющих опытного персонала.

Струйная обработка нескольких материалов (MMJ)

ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ

ВопросОтвечать
Что такое мультиматериальная струйная обработка (MMJ)?MMJ - это процесс аддитивного производства, в котором за один цикл сборки впрыскивается несколько материалов для создания сложных деталей с различными свойствами.
Какие материалы могут быть использованы в MMJ?Среди распространенных материалов - нержавеющая сталь, титан, алюминий, никелевые сплавы, кобальт-хром, инструментальная сталь, медь, инконель, мартенситно-стареющая сталь и бронза.
Какие отрасли получают выгоду от MMJ?Такие отрасли, как здравоохранение, аэрокосмическая промышленность, автомобилестроение, электроника, мода и производство, получают выгоду от MMJ.
Каковы преимущества MMJ?Среди преимуществ - сложность конструкции, возможность индивидуальной настройки, эффективность использования материалов, снижение требований к сборке и быстрое создание прототипов.
Каковы недостатки MMJ?К недостаткам относятся высокая первоначальная стоимость, проблемы совместимости материалов, необходимость последующей обработки, ограниченная доступность материалов и техническая сложность.
Чем MMJ отличается от других методов 3D-печати?MMJ предлагает уникальную возможность одновременной печати несколькими материалами, что отличает его от других методов 3D-печати, в которых обычно используется один материал.
Какова стоимость материалов для MMJ?Стоимость зависит от материала и варьируется от $70 за кг для меди до $300 за кг для титановых сплавов.
Подходит ли MMJ для массового производства?Из-за высокой стоимости и сложности MMJ больше подходит для индивидуального и малосерийного производства. Однако он отлично подходит для быстрого создания прототипов и специализированных приложений.
Какая постобработка требуется для деталей MMJ?Последующая обработка может включать очистку, отверждение, механическую обработку и обработку поверхности для достижения желаемых свойств и эстетики.
Можно ли использовать MMJ для производства функциональных деталей?Да, MMJ может производить функциональные детали с различными механическими свойствами и встроенными функциями, что делает его подходящим для сложных применений.

Заключение

Мультиматериальная струйная обработка (MMJ) представляет собой значительное достижение в технологии аддитивного производства. Позволяя одновременно использовать несколько материалов, MMJ открывает новые возможности для создания сложных и высокопроизводительных деталей. Независимо от того, работаете ли вы в аэрокосмической, медицинской, автомобильной или любой другой отрасли, понимание возможностей и ограничений MMJ поможет вам принять взвешенные решения относительно ваших производственных процессов. Примите будущее производства с MMJ и откройте новые уровни инноваций и эффективности.

узнать больше о процессах 3D-печати

Поделиться

Facebook
Twitter
LinkedIn
WhatsApp
Электронная почта

MET3DP Technology Co., LTD - ведущий поставщик решений для аддитивного производства со штаб-квартирой в Циндао, Китай. Наша компания специализируется на производстве оборудования для 3D-печати и высокопроизводительных металлических порошков для промышленного применения.

Сделайте запрос, чтобы получить лучшую цену и индивидуальное решение для вашего бизнеса!

Похожие статьи

Получите информацию о Metal3DP
Брошюра о продукции

Получить последние продукты и прайс-лист