Seçici Lazer Sinterleme (SLS) ve Multi Jet Fusion (MJF), plastik malzemeler için en yaygın iki 3D baskı teknolojisidir. Bazı benzerlikleri paylaşsalar da, bu teknolojiler arasında farklı durumlarda her birini diğerinden daha uygun kılan bazı farklılıklar vardır.
Toz Zeminde Füzyon Teknolojisi
Toz zeminde füzyon, ASTM standartlarına göre belirlenmiş 7 eklemeli imalat prosesinden biri. Kendi içerisinde de polimer ve metal malzeme kullanan teknolojiler olarak ayrılıyor. Polimer malzemenin toz partikülleri belirli bir çap aralığında olacak şekilde bu teknolojiler için özel olarak üretiliyor. Makine içerisindeki toz haznesine yerleştirilen bu malzeme, merdane benzeri bir eleman ile basım yüzeyine katmanlar halinde seriliyor. Bir enerji kaynağı ile her katman için gelen kesit verisine göre serilen toz yüzeyindeki belirli kısımlar kaynaştırılarak birleştiriliyor. Her katman için yeniden uygulanan bu döngü sonrasında, içerisinde objeler bulunan toz dolu bir kabin elde ediliyor. Mekanik özelliklerin iyileştirilmesi için son defa kabin belirli bir sıcaklıkta bekletilip ardından soğutuluyor, yani teknik deyimiyle temperleniyor. Bu toz dolu kabin içerisinden objeler ayıklanarak son işleme gönderilirken, kalan toz ise yeniden kullanılmak üzere hazneye aktarılıyor. Bir kere kabin içine girip sinterlenmeyen tozun yeniden kullanılabilmesi için belirli bir oranda kullanılmamış toz ile karıştırılması gerektiğini belirtelim. Üretilen objeler, yüzeylerinde bulunan kaynaşmamış tozdan ayrıştırılıyor. İstenirse boyanabilen bu objeler artık kullanıma hazır.
SLS ve MJF 3D Baskı Teknolojileri
Selective Laser Sintering
SLS teknolojisinde, 3D CAD modelinin enine kesitlerini referans olarak kullanan bir yazıcı, bir yapı platformu üzerine bir toz malzeme katmanı bırakır. Yüksek güçlü bir CO2 lazer bu katmanı CAD modelinden istenen şekle göre sinterler. Başka bir malzeme katmanı bir önceki katmanın üzerine bırakılır ve tekrar sinterlenir. Bu katmanlama ve sinterleme işlemi parça oluşana kadar tekrarlanır.
Multi Jet Fusion
HP MJF olarak da bilinen MJF (Multi Jet Fusion), SLS’ye benzer. Ancak MJF’de, her bir toz katmanı biriktirildikten ve sinterleme sıcaklığına yakın bir sıcaklığa ısıtıldıktan sonra, bir inkjet dizisi katman üzerine sıvı bir kaynaştırıcı madde püskürtür. Bu kaynaştırıcı madde kızılötesi ışınların emilimini teşvik eder. Parçanın dış kenarları boyunca bir detaylandırıcı madde de biriktirilir. Daha sonra bir kızılötesi kaynak, bir önceki katmanın üzerine yeni bir toz katmanı bırakılmadan önce her şeyi birlikte sinterler. Bu işlemler parça oluşturulana kadar tekrarlanır.
SLS ve HP MJF Arasındaki Benzerlikler
Teknolojiler arasındaki başlıca benzerlikler şunlardır:
- Her ikisi de toz malzeme kullanımını içeren toz zeminde füzyon teknolojisidir
- Her ikisi de sinterleme için bir ısı kaynağına ihtiyaç duyar
- Hiçbiri baskı sırasında destek yapısı gerektirmez, böylece karmaşık geometrilerin oluşturulmasına izin verir
- Her ikisi de katmanlama yoluyla çalışır
- Ağırlıklı olarak termoplastikler ve elastomerler ile çalışırlar
SLS ve HP MJF Arasındaki Farklar
Malzemeler
SLS çok daha uzun bir süredir kullanılmakta olup ilk patenti 1997 yılında alınmıştır. Bu teknoloji, PA 11, PA 12, Cam dolgulu PA 12, PEBA 2301 3D, Alumid, TPU vb. gibi çeşitli malzemelere uygun hale gelmesini sağlayan çeşitli geliştirmelerden geçmiştir. Bu da SLS süreci için seçim esnekliği sunmaktadır.
Öte yandan MJF, 2017 gibi yakın bir tarihte ticari olarak kullanıma sunulduğu için nispeten yenidir. Bu nedenle, bu teknoloji PA 12, PA 11 ve TPU gibi sadece birkaç malzeme ile çalışabilir.
Boyutsal Doğruluk ve Detay Çözünürlüğü
Her iki teknoloji de yüksek boyutsal doğruluk sunar. Ancak MJF ile SLS karşılaştırıldığında, SLS parçaları MJF’ye göre biraz daha hassas bir detay çözünürlüğüne sahiptir. Bununla birlikte, her iki teknoloji de eğrilmeye karşı hassas olduğundan, baskı için düz geniş yüzeylerden kaçınılmalıdır.
İşlem Süresi
SLS ve MJF, bir parçanın üretimi için aşağı yukarı aynı baskı süresine sahiptir. Bununla birlikte, makinenin kurulması, baskı ve soğutma dahil olmak üzere tüm süreç için harcanan zaman için MJF daha kısa bir süre gerektirir. Bunun nedeni, MJF yazıcıların, üretilen parçanın makinenin dışında soğutulmasına olanak tanıyan çıkarılabilir bir yapı platformuna sahip olmasıdır. Ayrıca, çok sayıda parçanın üretimi için MJF daha hızlıdır, çünkü bu teknoloji aynı anda düzinelerce parça basabilir.
Geri dönüştürülebilirlikle ilgili olarak, %30 – 50 geri dönüştürülebilirliğe sahip SLS ile karşılaştırıldığında, MJF 3D baskı ile üretilen parçalardan geri kazanılan tozun %80’i geri dönüştürülebilir.
Yüzey İşlemi
Her iki teknolojiden elde edilen parçaların yüzey kalitesi tanecikli olup MJF parçaları biraz daha pürüzsüz bir yüzeye sahiptir. SLS parçaları genellikle beyaz veya gridir ve çok çeşitli renklere boyanabilir. MJF’de kullanılan ergitme maddesi, kızılötesi ışınların emilimini artırmak için siyahtır. Bu siyah renk nedeniyle, MJF parçaları genellikle grimsi bir görünüme sahiptir ve genellikle siyaha boyanır.
3D Baskı ile Üretilen Parçaların Özellikleri
MJF ve SLS parçaları birbirinden kısmen farklı mekanik ve fiziksel özelliklere sahiptir. SLS ve MJF’nin özellikleri aşağıdaki tabloda verilmiştir.
Özellik | MJF | SLS |
Çekme mukavemeti (Mpa) | 1700 (X,Y) 1800(Z) | 1650 (X,Y) 1650 (Z) |
Çekme modülü (Mpa) | 48 (X,Y) 48 (Z) | 48 (X,Y) 42(Z) |
Kopma gerilmesi (%) | 20 (X,Y) 15 (Z) | 18 (X,Y) 24(Z) |
Erime noktası (°C) | 187 | 176 |
Parça Boyutları
SLS 3D baskı (600 x 350 x 560 mm), MJF 3D baskıdan (380 x 284 x 380 mm) daha büyük parçalar üretebilir. Öte yandan, MJF 0,5 mm kadar küçük detayları üretebilirken, SLS minimum 0,8 mm detay boyutuna ulaşabilir.
Maliyetler
MJF ve SLS’de tekli parçaların üretim maliyetleri yaklaşık olarak aynıdır, ancak MJF parçaları ölçeklendirildiğinde daha ucuz hale gelir. Bunun nedeni HP MJF yazıcının aynı anda birden fazla parça basabilmesidir.
Doğru 3D Baskı Teknolojisi Nasıl Seçilir?
Özellik | SLS | MJF |
Malzemeler | PA 11, PA 12, Cam dolgulu PA 12, TPU, PEBA 2301 3D ve Alumide dahil olmak üzere çeşitli malzemelerle uyumludur | Şu anda yalnızca PA 11, PA 12, Cam dolgulu PA 12 ve TPU ile uyumludur |
Boyutsal doğruluk | MJF’den biraz daha yüksek boyutsal doğruluğa sahip parçalar üretir. | Çok yüksek boyutsal doğruluklara sahip parçalar üretir. |
İşleme süresi | Özellikle yüksek adetlerde parça üretimi MJF’den daha uzun sürer | Parça üretimi SLS’den daha kısa sürer. Bunun nedeni, MJF yazıcılarda parçaların yazıcının dışında soğumasını sağlayan çıkarılabilir bir yapı platformunun bulunmasıdır. Bu yazıcılar aynı zamanda birçok parçayı aynı anda üretebilir |
Yüzey işlemi | Üretilen parçalar pütürlü bir yüzeye sahiptir | Üretilen parçalar pütürlü bir yüzeye sahiptir ancak SLS muadillerine göre biraz daha pürüzsüzdür |
Parça boyutu | 600 x 350 x 560 mm kadar büyük parçalar ve 0,5 mm kadar küçük detaylar üretebilir | 380 x 284 x 380 mm’ye kadar büyük ve 0,5 mm’ye kadar küçük detaylar üretebilir |
Maliyet | MJF ve SLS’de tekli parçaların üretim maliyetleri yaklaşık olarak aynıdır, ancak MJF parçaları ölçeklendirildiğinde daha ucuz hale gelir. |
Xometry, birçok malzeme ile bu 3D baskı teknolojilerinin her ikisini de sunar. CAD dosyalarınızı yükleyin ve Anlık Fiyat Platformumuzu kullanarak projeniz için anında fiyat teklifi alın.