MJF contre FDM :ce que vous devez savoir

L'industrie de la fabrication additive est plus ancienne que beaucoup ne le pensent. En fait, les 40 dernières années environ ont été marquées par des avancées significatives dans le domaine de l'impression 3D. Les ingénieurs ont commencé à utiliser la technologie de stéréolithographie (SLA) pour fabriquer des prototypes dans les années 1980 et l'utilisation de la modélisation par dépôt de fusion (FDM) a rapidement suivi au début des années 1990. Avance rapide jusqu'en 2016, Multi Jet Fusion (MJF) est arrivé sur le marché et a encore une fois transformé l'industrie de la fabrication additive.

FDM est l'une des plus anciennes technologies d'impression 3D, et MJF est l'une des plus récentes, mais les deux peuvent produire rapidement des pièces précises. Quel est le meilleur pour votre prochain projet? Voici ce que vous devez considérer avant de prendre une décision finale.

Qu'est-ce que l'impression 3D MJF ?

L'expertise de HP en matière de technologie d'impression à jet d'encre et de mécanique de précision a éclairé l'incursion de l'entreprise en 2016 dans le secteur de l'impression 3D. La technologie MJF construit des pièces couche par couche dans un lit de matériau en poudre pour créer des composants solides et précis avec des détails fins, des propriétés mécaniques constantes et des finitions de surface de qualité.

Capable de produire des pièces 100% remplies, fonctionnelles et détaillées qui ne nécessitent pas de structures de support, MJF convient à la création de prototypes robustes ou de séries de production à faible volume. Les applications populaires incluent les gabarits, les fixations, les boîtiers électroniques et les assemblages mécaniques.

Comment fonctionne Multi Jet Fusion ?

Au début du processus d'impression 3D Multi Jet Fusion, votre ingénieur placera l'unité de construction mobile dans l'imprimante, et l'imprimante déposera une couche de matériau en poudre, tel que le polyamide 11 (PA 11), le polyamide 12 (PA 12) , ou TPA. Ensuite, le chariot d'impression et de fusion se déplacera sur la zone de construction et les buses à jet d'encre appliqueront les agents de fusion. Une fois la couche terminée, l'unité de construction se rétracte, la machine dépose une autre couche de poudre et le processus se répète. Une fois l'impression terminée, l'opérateur retirera ensuite la boîte de construction, refroidira et séparera la pièce de la poudre libre, et utilisera un pistolet à billes, à air ou à eau pour éliminer tout reste de poudre.

Quels sont les avantages et les inconvénients de l'impression 3D MJF ?

MJF est jusqu'à 10 fois plus rapide que les autres technologies d'impression 3D, ce qui la rend bien adaptée au prototypage rapide et aux lots de taille moyenne de pièces d'utilisation finale. Les structures de support ne sont pas nécessaires, ce qui signifie que vous pouvez économiser sur les matériaux et réduire le temps de production. De plus, comme les imprimantes MJF peuvent imprimer des couches ultra-fines, vous pouvez produire des pièces denses avec une faible porosité, une résolution élevée, de bonnes propriétés mécaniques et une résistance constante dans toutes les directions.

Cependant, la technologie est plus chère que certaines autres technologies de fabrication additive, et elle n'est compatible qu'avec quelques matériaux.

Qu'est-ce que l'impression 3D FDM ?

FDM est rentable et offre une gamme de tailles d'imprimantes. Il est idéal pour l'impression pendant les phases initiales de développement du concept et de prototypage à mi-fidélité afin d'avoir une idée générale de l'apparence, de la sensation et de l'ajustement de votre pièce finale avec d'autres composants. FDM peut également être utilisé pour les produits d'utilisation finale.

Comment fonctionne l'impression FDM ?

La création d'une pièce à l'aide de FDM nécessite une imprimante, un modèle numérique et une bobine de filament. L'acrylonitrile butadiène styrène (ABS), l'acrylonitrile styrène acrylate (ASA), le polycarbonate (PC) et le nylon (PA) sont parmi les matériaux de filament les plus populaires.

Après avoir tranché votre modèle 3D numérique, votre imprimante fondra et extrudera le filament en plastique d'une buse en se déplaçant le long des axes X, Y et Z. La plate-forme de construction descendra (ou la tête d'extrusion remontera) après chaque couche, et le processus recommencera. La plupart des calques ont une hauteur de 0,1 mm à 0,5 mm, mais vous devrez peut-être utiliser des tailles de calque plus petites si vous avez besoin de surfaces plus lisses, d'une impression incurvée ou d'un niveau de détail élevé.

Quels sont les avantages et les inconvénients de l'impression 3D FDM ?

FDM a beaucoup à offrir, des délais d'exécution rapides à la compatibilité avec une large gamme de matériaux et de couleurs. Lorsque vous utilisez une imprimante FDM, vous pouvez utiliser de l'ABS, du nylon, etc. pour créer des prototypes solides et fonctionnels ou des pièces d'utilisation finale. Les machines FDM industrielles ont des tailles de construction allant jusqu'à 1 000 mm x 1 000 mm x 1 000 mm, et vous pouvez imprimer une pièce personnalisée aussi facilement que vous le feriez pour une pièce produite en série.

FDM présente également quelques inconvénients. D'une part, il n'offre pas la même qualité, fiabilité ou précision dimensionnelle que les autres technologies d'impression 3D. Les buses peuvent se boucher ou les lits d'impression peuvent être mal calibrés, entraînant des échecs d'impression. Comme avec MJF, si votre pièce refroidit à des vitesses différentes, vous remarquerez peut-être une déformation. Vous pouvez également voir des lignes de calque visibles et des résolutions inférieures.

De plus, les pièces FDM sont anisotropes et nécessitent souvent un support, vous devrez donc tenir compte de l'orientation et du placement de la structure de support lors de la conception de votre pièce. Vous devrez peut-être également post-traiter vos pièces par ponçage, polissage, lissage à la vapeur d'acétone ou revêtement époxy ou choisir un matériau de support soluble plus coûteux.

La fusion multi-jets et la modélisation par dépôt de fil fondu

Lorsque l'on compare FDM et MJF, chaque processus a des avantages et des inconvénients, et il existe certaines situations où il est logique d'utiliser l'un plutôt que l'autre. Vous devez prendre en compte :

• Qualité de votre pièce : Si vous créez un prototype simple, vous devez utiliser FDM. Toutefois, si vous avez besoin d'une pièce d'utilisation finale avec une finition lisse, de haute qualité et homogène, optez pour MJF et évitez tout post-traitement supplémentaire.

• Résistance, durabilité et autres propriétés souhaitées pour votre pièce : Alors que les impressions MJF sont presque isotropes, les impressions FDM sont plus faibles dans la dimension Z en raison de la chaleur et de l'étirement du processus d'extrusion. De plus, les pièces MJF sont souvent plus rigides, plus denses et plus durables que les pièces FDM, donc si vous avez besoin d'une pièce fonctionnelle durable, pensez à utiliser MJF. Si vous avez besoin d'un prototype conceptuel, utilisez FDM pour réduire les coûts.

• La complexité de votre conception : MJF ne nécessite pas de structures de support et utilise des couches plus petites, vous avez donc plus de flexibilité de conception et la possibilité d'imprimer des structures plus complexes.

• Matériau de votre pièce : MJF n'est compatible qu'avec quelques matériaux, vous devez donc opter pour FDM si vous souhaitez un plus grand choix d'options de matériaux et de couleurs.

• Vos ​​exigences de production : Si vous avez besoin de produire plusieurs pièces fonctionnelles ou avez un délai d'exécution serré, vous devriez considérer MJF. Les machines MJF peuvent imprimer environ 300 cm3 par heure, par rapport à la vitesse de production moyenne de FDM de 10 cm3 par heure. De plus, vous pouvez utiliser plus efficacement votre volume d'impression pour augmenter la production.

• Votre impact environnemental : Puisqu'une impression FDM peut utiliser 20% de son matériau dans ses structures de support, FDM a le plus grand gaspillage de toutes les technologies d'impression 3D. Le MJF a un impact environnemental relativement faible car environ 85 % de la poudre de MJF peut être recyclée.

Impression 3D avec Fast Radius

MJF et FDM offrent tous deux des délais d'exécution relativement courts et des pièces de qualité. Lorsque vous décidez entre les deux, vous devez tenir compte des exigences de production, des objectifs environnementaux et de la qualité, de la complexité, du matériau et des propriétés de la pièce souhaitée.

Si vous ne savez pas si vous devez utiliser MJF ou FDM, les experts de Fast Radius peuvent vous aider à choisir la technologie qui convient le mieux à votre projet. Nous pouvons également optimiser votre conception et produire vos pièces à l'aide d'imprimantes et de matériaux de qualité industrielle. Contactez-nous dès aujourd'hui pour commencer.