詳細(xì)對(duì)比幾種工業(yè)聚合物3D打印技術(shù)：VOXELJET HSS、HP MJF 和 SLS(3)
時(shí)間：2022-10-14 10:09 來源：南極熊 作者：admin 閱讀：次
最后，我們組裝了MJF立方體。與HSS打印的一樣，前六個(gè)面可以很容易地夾住，但相對(duì)粗糙的表面紋理意味著滑入角落的部分需要一些重要的手工操作。有趣的是，這個(gè)立方體上的3D打印特征提供了三個(gè)立方體中最好的功能。MJF組件是唯一一個(gè)有工作的球窩接頭的組件，它有最平滑的鉸鏈運(yùn)動(dòng)，并且彈簧如期反彈。然而，由于MJF表面的顆粒狀紋理和非故意的粘合，齒輪系統(tǒng)未能再次移動(dòng)。旋轉(zhuǎn)的難易程度與HSS構(gòu)建的相似。
與SLS立方體一樣，我們?cè)趩蝹�(gè)元件中發(fā)現(xiàn)了小量的殘留粉末。同樣，我們不得不在組裝MJF之前進(jìn)行一些額外的去粉，特別是通過吹出空腔和手動(dòng)搖出立方體。
當(dāng)所有的事情都完成后，我們可以看到HSS和MJF的3D打印立方體明顯比SLS的立方體更有顆粒感，導(dǎo)致表面紋理更粗糙。對(duì)于MJF制造的立方體，我們還可以看到層線，這意味著HSS和SLS打印的立方體總體上提供了最好的表面質(zhì)量。
如果我們?cè)谌N技術(shù)之間比較相同的立方體，我們注意到HSS提供了最好的細(xì)節(jié)分辨率，提供了最精細(xì)的邊緣、最鋒利的角落和最干凈的薄壁。再往下看，SLS的同類產(chǎn)品開始變得有點(diǎn)模糊，在某種程度上失去了它們的銳利和清晰。最后，是MJF的變體在視覺上是最鈍的。
技術(shù)基準(zhǔn)：工業(yè)零件
為了進(jìn)一步補(bǔ)充對(duì)比數(shù)據(jù)，服務(wù)供應(yīng)商提供了四個(gè)用PA12材料3D打印不同的工業(yè)零件設(shè)計(jì)。每個(gè)模型都被3D打印了三次：一次是通過HSS、SLS和MJF。下面的零件包括一個(gè)管狀元件、一個(gè)懸架原型、一個(gè)支撐架，以及一個(gè)具有成套孔和塔的一般基準(zhǔn)模型。與酷刑方塊一樣，這些3D打印部件使我們能夠定性地評(píng)估三種工藝的性能。
△頂部-HSS，中間-SLS，底部-MJF。
看一下管狀元件、支撐架和懸掛原型，我們?cè)俅慰吹絊LS工藝能夠?qū)崿F(xiàn)最光滑的表面。同樣，MJF零件是唯一有肉眼可見的層線的零件，而voxeljet的HSS 3D打印機(jī)則位于中間某處。
從3D打印的基準(zhǔn)模型中，我們可以看到，HSS變體無疑具有最精細(xì)的幾何槽和最清晰的文字--這證明了工藝的準(zhǔn)確性，表明在細(xì)節(jié)分辨率方面，晶粒大小確實(shí)比dpi更重要。然而，SLS零件是唯一一個(gè)成功制造出所有塔層的零件，而HSS和MJF則缺少最薄的尖頂。
有趣的是，MJF和SLS構(gòu)建的孔被打印成真正的圓形（它們應(yīng)該是這樣的），而HSS工藝產(chǎn)生的孔則更接近于橢圓。然而，HSS也再次提供了最細(xì)的邊緣和最尖銳的角落，而SLS和MJF則明顯地更鈍。
價(jià)格和應(yīng)用
制造商在其日常運(yùn)作中實(shí)際采用這些聚合物3D打印技術(shù)的成本是多少？為了回答這個(gè)問題，我們將目光投向了幾個(gè)3D打印服務(wù)提供商。
為了比較HSS、MJF和SLS的價(jià)格，我們要求對(duì)四個(gè)不同的3D打印部件進(jìn)行即時(shí)報(bào)價(jià)。我們選擇了尼龍（PA12）作為材料，并對(duì)報(bào)價(jià)進(jìn)行了平均，以提供每種工藝的綜合定價(jià)情況。
有趣的是，HSS3D打印被證明是最具成本效益的，平均零件價(jià)格為15.82歐元。MJF緊隨其后，平均零件成本為23.89歐元（+51.0%），而SLS被證明是成本效益最低的，平均成本為27.50歐元（+73.8%）。
由于技術(shù)的相似性，在考慮初始成本時(shí)，HSS和MJF的價(jià)格實(shí)際上是相似的，但有幾個(gè)因素最終使HSS更具成本效益。首先，voxeljet
VX1000
HSS的尺寸允許打印更大批次的零件，從而降低了系列生產(chǎn)中每個(gè)零件的成本。HSS還只使用一種吸收液，而MJF則依賴兩種液體。這種材料消耗上的差異進(jìn)一步影響了運(yùn)行成本。
就應(yīng)用而言，HSS和MJF都為汽車和消費(fèi)品等行業(yè)的功能原型設(shè)計(jì)和低應(yīng)力終端生產(chǎn)提供了可行的途徑。使用案例包括電子外殼、連接器、支架、蓋子、線夾、制造指南和管道。
另一方面，SLS雖然價(jià)格較高，但適合生產(chǎn)強(qiáng)度較高的零件，而且是三種工藝中唯一能夠加工高性能工程聚合物（如PEEK）的工藝。因此，那些需要高強(qiáng)度的最終使用部件的人需要支付一定的費(fèi)用，以確保他們獲得工作所需的機(jī)械性能。
結(jié)論
那么，在聚合物3D打印技術(shù)中，你應(yīng)該選擇哪一種？像生活中的許多事情一樣，答案是：視情況而定。
1. 像HSS和MJF這樣的噴墨技術(shù)在涉及到零件強(qiáng)度時(shí)是不會(huì)擊敗SLS的，但是如果你的預(yù)算有限，而且有關(guān)的零件不會(huì)受到極端的負(fù)載，HSS可能就適合你了。
2. 有趣的是，我們的測(cè)試還表明，HSS適合于高剛度的零件，而MJF則提供更大的延展性和彈性，即使使用相同的材料。因此，當(dāng)零件的撓度需要最小化時(shí)，HSS可能是最好的選擇，而MJF應(yīng)該在需要彎曲和彈性的情況下使用。
3. 當(dāng)涉及到尺寸精度時(shí)，基于激光的SLS 3D打印勝過基于噴墨的兩種工藝，但HSS表現(xiàn)出最大的可重復(fù)性。同樣，這將取決于使用情況，但對(duì)于許多系列生產(chǎn)應(yīng)用，可重復(fù)性對(duì)于確保產(chǎn)品的可靠性和滿足某些最終質(zhì)量目標(biāo)至關(guān)重要。
最終，我們建議在選擇任何一種3D打印技術(shù)之前，對(duì)成本、交貨時(shí)間、材料選擇和特定部件和應(yīng)用的機(jī)械性能要求進(jìn)行全面評(píng)估。
(責(zé)任編輯：admin)
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