FDM در مقابل MJF: تفاوت ها و مقایسه
با تفاوت های این دو فناوری پرینت سه بعدی آشنا شوید.
FDM (Fused Deposition Modeling) یک فناوری چاپ سه بعدی است که با اکسترود کردن یک رشته ترموپلاستیک ذوب شده بر روی صفحه ساختمان یک لایه در یک زمان، قطعات را می سازد. MJF (Multi Jet Fusion) یک فناوری همجوشی بستر پودری است که ذرات ترموپلاستیک را با گرما ذوب می کند. MJF سرعت تولید، کیفیت قطعه و خواص مکانیکی بسیار بالاتری دارد. در حالی که FDM دارای طیف وسیع تری از مواد در رنگ های مختلف است و به طور قابل توجهی ارزان تر است. FDM به طور ایده آل برای قطعات یکباره با کیفیت پایین استفاده می شود. از طرف دیگر، MJF برای تولید محصولات کاربردی با حجم کم مناسب تر است.
این مقاله FDM و MJF را از نظر تفاوت‌ها، مواد و فناوری چاپ مقایسه می‌کند.
تعریف FDM و مقایسه با MJF
مدل‌سازی رسوب ذوب‌شده برای اولین بار توسط اسکات کرامپ در سال 1988 توسعه و تجاری‌سازی شد. این فرآیند شامل هدایت رشته نازکی از ترموپلاستیک از طریق یک نازل گرم شده/انتهای داغ است. پلاستیک از نازل خارج می شود و بر روی صفحه ساخت به الگوی مقطع قطعه قرار می گیرد. هنگامی که یک لایه کامل شد، نازل چاپ یک لایه به سمت بالا حرکت می کند و پلاستیک را روی لایه قبلی قرار می دهد تا قسمت کامل شود.
چاپگرهای FDM به طور قابل توجهی ارزان تر و در دسترس تر از چاپگرهای MJF هستند. چاپگرهای MJF بیشتر یک راه حل چاپ صنعتی هستند. یک چاپگر FDM معمولی در تصویر زیر نشان داده شده است:
مزایای FDM در مقایسه با MJF چیست؟
در زیر برخی از مزایای کلیدی FDM در مقابل MJF ذکر شده است:
چاپگرهای FDM به طور قابل توجهی ارزان تر از چاپگرهای MJF هستند
چاپگرهای FDM می توانند از مواد چندین تامین کننده مختلف استفاده کنند. از طرف دیگر، مواد MJF را فقط می توان از HP (Hewlett Packard) خریداری کرد.
معایب FDM در مقایسه با MJF چیست؟
در زیر برخی از معایب کلیدی FDM در مقابل MJF ذکر شده است:
پرینترهای FDM قطعاتی را با پوشش سطحی ضعیف تولید می کنند
قطعات چاپ شده FDM دارای خواص مواد ناهمسانگرد در جهت z هستند. این به دلیل اتصال بین لایه ای ضعیف است.
تعریف MJF و مقایسه با FDM
MJF (Multi Jet Fusion) یک فناوری چاپ سه بعدی بستر پودری است. این توسط HP در سال 2016 توسعه یافته است. MJF با استفاده از یک فرآیند چند مرحله ای کار می کند. ابتدا یک پودر در یک لایه نازک روی تخت چاپ زده می شود. سپس پودر تا زیر دمای پخت حرارت می‌یابد. در مرحله بعد، یک ماده ذوب کننده به شکل مقطع قطعه روی پودر اعمال می شود. یک عامل جزئیات نیز بر روی لبه های بیرونی قطعه اعمال می شود تا به ایجاد لبه های ترد و تیزتر کمک کند. سپس یک منبع گرما از روی پلاستیک عبور می‌کند و ذرات پلاستیک را در هر جایی که ماده ذوب‌کننده اعمال می‌شود، با هم متخلخل می‌کند. MJF یک فناوری پیشرفته تر است. در مقایسه با FDM به طور خاص برای تولید بالا طراحی شده است.
چاپگرهای MJF می توانند قطعات بسیار دقیقی تولید کنند. همچنین در مقایسه با چاپگرهای FDM، زمان چاپ بسیار سریع‌تری دارند. تصویر زیر یک چاپگر MJF را نشان می دهد:
مزایای MJF در مقایسه با FDM چیست؟
در زیر برخی از مزایای کلیدی MJF در مقابل FDM ذکر شده است:
MJF امکان چاپ چندین قسمت را در هر چاپ فراهم می کند. به دلیل تکنیک های بسته بندی ساخت، می تواند از کل حجم ساخت استفاده موثرتری کند.
قطعات MJF دارای خواص مواد همسانگرد هستند
معایب MJF در مقایسه با FDM چیست؟
در زیر برخی از معایب کلیدی MJF در مقابل FDM ذکر شده است:
پرینترهای MJF از گران ترین پرینترهای سه بعدی موجود هستند. آنها حتی از پیشرفته ترین چاپگرهای FDM به طور قابل توجهی گران تر هستند.
قطعات MJF دارای گزینه های رنگی بسیار محدودی هستند و فقط می توان آنها را سیاه رنگ کرد. چاپگرهای FDM می توانند قطعات را در طیف گسترده ای از رنگ ها چاپ کنند.
جدول مقایسه بین FDM و MJF
جدول زیر برخی از ویژگی های رایج FDM در مقابل MJF و همچنین نحوه مقایسه آنها با یکدیگر را فهرست می کند:
| Attribute | MJF | FDM |
|---|---|---|
Print resolution | 80 microns | 50 to 500 microns |
Wide range of material colors | No | Yes |
Minimum feature size | 0.25 mm | 1 mm |
Parts must cool down after printing | Yes | No |
Can produce high-strength parts | Yes | Yes |
Has isotropic material properties | Yes | No |
Minimum wall thickness | 0.5 mm | 1 mm |
Print speed | 300 cm3/hour | 10 cm3/hour |
Parts need support structures | No | Yes |
Largest print volume | 370 x 274 x 375 mm | 1000 x 1000 x 1000 mm |
Table. FDM vs. MJF
قطعات MJF در مقایسه با قطعات FDM استحکام بالایی دارند و کیفیت سطح بهتری دارند. MJF همچنین می تواند به میزان قابل توجهی سریعتر چاپ کند. چاپگرهای FDM با طیف وسیع تری از مواد موجود ارزان تر هستند.
FDM در مقابل MJF: مقایسه فناوری
فن آوری های FDM و MJF بسیار متفاوت هستند. اولین دستگاه FDM در دهه 1980 توسعه یافت و فناوری اساسی آن تغییر نکرده است. چاپگرهای MJF در سال 2016 توسعه یافتند و برخی از تکنیک های پیشرفته را به کار گرفته اند. چاپگرهای FDM به سادگی یک ترموپلاستیک ذوب شده را بر روی صفحه ساخت اکسترود می کنند. در حالی که MJF از یک فرآیند چند مرحله ای استفاده می کند که با گذاشتن یک لایه نازک پودر پلاستیک شروع می شود. سپس یک عامل جزئیات و فیوزینگ اعمال می شود. در نهایت، یک منبع حرارتی مواد را با هم ذوب می کند.
FDM در مقابل MJF: مقایسه مواد
چاپگرهای FDM می‌توانند از طیف وسیعی از ترموپلاستیک‌های سخت و انعطاف‌پذیر چند رنگ استفاده کنند. از طرف دیگر، یک چاپگر MJF فقط می تواند از تعداد انگشت شماری مواد مانند نایلون، پلی پروپیلن و TPU (پلی اورتان ترموپلاستیک) استفاده کند. لازم به ذکر است که MJF می تواند قطعات قوی تری نسبت به چاپگرهای FDM تولید کند.
FDM در مقابل MJF: مقایسه برنامه های کاربردی محصول
قطعات چاپ شده FDM را می توان با موفقیت برای طیف گسترده ای از کاربردها استفاده کرد. مثال‌ها عبارتند از: نمونه‌های اولیه کاربردی و بصری، و همچنین، تولید محدود بر روی قطعات مکانیکی. قطعات MJF قوی تر و محکم تر از معادل های FDM هستند. این اقلام را می توان برای قطعات عملکردی کم حجم به عنوان جایگزینی برای قالب گیری تزریقی استفاده کرد، که اغلب برای توجیه حجم کم تولید بسیار گران است.
FDM در مقابل MJF: مقایسه حجم چاپ
چاپگرهای FDM می توانند حجم ساخت بسیار بیشتری نسبت به چاپگرهای MJF داشته باشند. با این حال، باید توجه داشت که چاپگرهای MJF از حجم چاپ موجود استفاده موثرتری می‌کنند. این را می توان با چیدن کارآمد قطعات در کل حجم انجام داد.
FDM در مقابل MJF: مقایسه پایان سطح
قطعات FDM سطح ضعیفی دارند و برای بهبود آن نیاز به پس پردازش دارند. قطعات MJF دارای سطحی مات کمی خشن هستند که ظاهری مانند یک قطعه ریخته گری شن و ماسه دارد. قطعات MJF را می توان با رنگ مشکی رنگ کرد تا ظاهری یکنواخت داشته باشد، زیرا قطعات با رنگ خاکستری ناهموار از چاپگر خارج می شوند.
FDM در مقابل MJF: مقایسه هزینه
چاپگرهای MJF یک راه حل تولید صنعتی هستند و به همین دلیل حتی از توانمندترین چاپگرهای FDM گرانتر هستند. قیمت یک چاپگر FDM رده بالا تقریباً 6950 دلار است در حالی که چاپگرهای MJF از 270000 دلار شروع می شود.
جایگزین های متقابل FDM و MJF چیست؟
علیرغم مزایای FDM و MJF، فناوری های جایگزینی وجود دارد که می تواند نتایج مشابهی را به دست آورد:
پلی جت: چاپ پلی جت با پاشیدن قطرات فوتوپلیمر روی صفحه ساخت کار می کند. سپس یک نور UV از روی این قطرات عبور می کند تا لایه را جامد کند. سپس لایه بعدی در بالای لایه قبلی قرار می گیرد تا زمانی که قسمت کامل شود. پرینترهای پلی جت وضوح بسیار بالایی دارند. آنها می توانند قطعاتی را از مواد مختلف، با خواص و رنگ های متفاوت در یک قسمت چاپ کنند. چاپگرهای MJF به جای مواد منبع پودر مانند از فوتوپلیمرهای مایع استفاده می کنند. یک هد جوهرافشان این قطرات فوتوپلیمر را به طور مشابه نحوه رسوب دادن عوامل ذوب و جزئیات توسط چاپگر MJF رسوب می دهد.
شباهت های FDM و MJF چیست؟
در زیر برخی از شباهت های بین FDM و MJF ذکر شده است:
هر دو MJF و FDM فقط می توانند قطعات پلاستیکی تولید کنند. با این حال، رشته های تخصصی FDM دارای پودر فلزی در یک ماتریس پلیمری هستند که برای دستیابی به یک قطعه واقعاً فلزی باید در یک کوره پردازش شود.
هر دو MJF و FDM از گرما برای اتصال پلاستیک به یکدیگر برای تولید قطعات نهایی استفاده می کنند
مقایسه های دیگر برای FDM علاوه بر MJF چیست؟
در زیر مقایسه های FDM علاوه بر MJF آمده است:
FDM در مقابل SLS: تف جوشی لیزری انتخابی همچنین قطعاتی را از ترموپلاستیک ها با استفاده از گرما تولید می کند. SLS تقریباً به طور انحصاری در پلی آمیدها چاپ می شود، در حالی که FDM طیف گسترده تری از گزینه های مواد دارد. SLS همچنین پلاستیک را با لیزر به جای نازل گرم شده ذوب می کند. چاپگرهای SLS در مقایسه با پرینترهای FDM می توانند قطعات با کیفیت بسیار بالاتری تولید کنند. برای اطلاعات بیشتر، به مقاله ما در مورد SLS در مقابل FDM مراجعه کنید.
مقایسه های دیگر MJF در کنار FDM چیست؟
در زیر مقایسه هایی برای MJF علاوه بر FDM آورده شده است:
MJF در مقابل SLA: استریولیتوگرافی یک فرآیند چاپ است که از منبع نور UV نیز برای پلیمریزاسیون یک فوتوپلیمر استفاده می کند. SLA در مقایسه با قطعات ساخته شده با MJF می تواند قطعاتی با سطوح با کیفیت بالاتر تولید کند.
