PCBWay: сравниваем технологии 3D-печати SLS и Multi Jet Fusion

Селективное лазерное спекание (SLS) и струйная печать с тепловым спеканием (Multi Jet Fusion) — это два наиболее известных метода 3D-печати полимерными порошками. В этом материале быстро разберем сходства и отличия двух методов.

Процессы

В SLS 3D-печати полимерный порошок наносится тонким слоем на субстрат или предыдущий слой, а затем спекается в нужную форму с помощью лазерного излучателя, после чего процесс повторяется. Расходный материал предварительно прогревается до точки чуть ниже температуры спекания — это позволяет использовать менее мощные лазеры, снижать риск тепловых деформаций и ускорять процесс в целом. Перед удалением остаточного материала емкость с порошком и готовым изделием требует охлаждения. Остаточный порошок можно просеивать и использовать заново. SLS 3D-печать не следует путать с DMLS — аналогичным процессом, но с использованием металлических порошков.

Multi Jet Fusion — это фирменная технология компании HP Inc. В Multi Jet Fusion тоже используются предварительно прогретые мелкодисперсные порошки, укладываемые в емкость тонкими слоями, но на этом сходства заканчиваются. Вместо лазеров за спекание отвечают тепловые лампы, рисунок же формируется с помощью струйных головок, наносящих два вида чернил. Первые помогают поглощать тепло: обработанный такими чернилами порошок спекается, а окружающий материал не нагревается до необходимой температуры. Вторые чернила наоборот снижают теплопоглощение и используются для окантовки спекаемого полимера: с их помощью контуры выходят более четкими.

Размерная точность

Размерная точность Multi Jet Fusion в целом чуть выше, чем у SLS. В основном это связано с методом спекания: если в SLS порошок спекается лазерами с небольшим диаметром пятна, то в Multi Jet Fusion слой прогревается подвижными лампами во всю ширину камеры: массивные головки выполняют проход по длине рабочей области, одновременно нанося чернила и спекая пластик. Такой подход дает более равномерное прогревание и снижает вероятность деформаций, отсюда и более высокая размерная точность, а заодно и более высокая производительность.

Внешний вид и качество поверхностей

Оба процесса используют порошки примерно одной и той же фракции с размером частиц в районе 60 мкм, так что качество поверхностей в целом сопоставимо, но все же Multi Jet Fusion немного выигрывает в плане снижения шероховатости: более гладкие поверхности достигаются за счет более основательного прогрева порошка — в этом смысле Multi Jet Fusion ближе к сплавлению, чем спеканию. В любом случае, при необходимости поверхности можно подвергнуть постобработке.

Использование теплопоглощающих чернил приводит к характерному серому цвету необработанных изделий, хотя некоторые из систем в линейке Multi Jet Fusion, например Jet Fusion 380 и Jet Fusion 580, умеют наносить цветные чернила прямо в процессе 3D-печати и тем самым получать многоцветные изделия, как на иллюстрации выше. SLS 3D-принтеры пока так делать не умеют, но готовые изделия можно хотя бы окрасить в один тон пропиткой пигментными растворами — то же самое касается Multi Jet Fusion.

Свойства материалов

Основной, но не единственный расходный материал и для того, и для другого процесса — полиамид-12 (PA-12), то есть разновидность нейлона. Изделия, получаемые по технологии SLS, обладают чуть меньшей прочностью по оси Z, чем по другим, тогда как Multi Jet Fusion в целом дает более высокие и равномерные показатели прочности и гибкости во всех измерениях.

Примеры SLS 3D-печати

Производительность

Производительность Multi Jet Fusion в целом выше, чем у SLS 3D-принтеров, но однозначно подвести черту не получится, так как многое зависит от рабочего объема, мощности и количества лазеров. Просто ради примера можно взять систему Multi Jet Fusion 4200 с полезным объемом 380x284x380 мм и популярный SLS 3D-принтер EOS Formiga P 110 c объемом 200х250х330 мм, то есть примерно 41 и 16,5 литров соответственно. На разогрев и той, и другой системы требуется полтора-два часа, на остывание — от десяти до двенадцати. Разница непосредственно во времени 3D-печати: полный объем занимает около двадцати шести часов для Multi Jet Fusion 4200 и 40-45 часов для EOS Formiga P 110.

Пример 3D-печати по технологии Multi Jet Fusion

Как заказать 3D-печать или обработку на станках с ЧПУ

PCBWay делает услуги промышленного прототипирования максимально доступными всем желающим, опираясь на богатый опыт в прототипировании и производстве печатных плат, а также постоянно модернизируя оборудование в сторону повышения качества и производительности.

А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу news@3Dtoday.ru