3D MJF contro 3D SLS: un confronto diretto

A prima vista, la relativamente nuova tecnologia di stampa 3D Multi Jet Fusion (MJF) può sembrare un sostituto della sinterizzazione laser selettiva (SLS), in quanto entrambe creano pezzi da nylon termoplastico. Ma la MJF è più veloce, più precisa e produce proprietà meccaniche maggiormente costanti in tutto il pezzo.  Pero la SLS non va affatto abbandonata, poiché rispetto alla nuova arrivata offre ancora alcuni vantaggi. Tutto dipende dalla finalità per cui è richiesto il proprio pezzo.

 

Costruzione di componenti 3D

Entrambi i processi creano i pezzi fondendo termicamente, o sinterizzando, le particelle di polvere polimerica uno strato alla volta ed entrambi usano polimeri termoplastici costituiti solitamente da nylon. La differenza è che la SLS utilizza un laser per scansionare e sinterizzare ogni sezione trasversale, mentre con la MJF viene erogato inchiostro come agente di fusione sulla polvere. In modo da favorire l'assorbimento della luce infrarossa che fonde questi strati inchiostrati. Entrambi producono componenti durevoli per i test funzionali e l'uso finale.

 

MJF pezzi (a sinistra) avranno tipicamente finiture di superficie e proprietà meccaniche migliori rispetto ai pezzi SLS (a destra).

Come vanno confrontati?

Costo.
Una grande differenza è che la MJF è più veloce, quindi i suoi costi di produzione tendono ad essere più bassi.

Il costo è importante, ma non è l'unica cosa da considerare, bisogna anche pensare alla risoluzione dei particolari, alla finitura di superficie, ai materiali, ai colori e alle proprietà meccaniche.

Risoluzione dei particolari.
Usando la MJF si possono produrre particolari più piccoli fino a 0,5 mm.  La SLS, in confronto, consente particolari che vanno da 0,75 a 1,0 mm, a seconda del materiale usato.  Purtroppo il confronto non è così semplice. Anche se con la MJF si possono realizzare particolari più piccoli, la SLS fornisce una migliore precisione per i particolari più piccoli.

Finitura di superficie.
In teoria, la MJF presenta qui un margine di vantaggio, però entrambe le tecnologie producono componenti con una struttura granulosa e quindi per entrambe va considerata la necessità di una ripresa.

Materiali.
Il materiale principale per entrambi i processi è il nylon. La SLS offre più opzioni, come il PA caricato carbonio e il PA caricato vetro, che offrono proprietà meccaniche aggiuntive.  La selezione dei materiali va però tenuta sotto osservazione, perché nel mondo della stampa 3D le cose cambiano rapidamente. Fino a poco tempo fa la SLS poteva produrli e la MJF no, ora è però possibile ottenere componenti da questo ottimo materiale anche usando la MJF.

Colore.
Qui il processo vincitore è la SLS, dato che i pezzi SLS si possono realizzare in quasi tutti i colori desiderati. Con la MJF la scelta è più limitata dato che l'agente di fusione usato è nero, in quanto i materiali scuri tendono ad assorbire meglio la radiazione infrarossa.  Ciò significa che i pezzi MJF hanno un aspetto grigio chiaro, che il fornitore può tingere di nero per ragioni estetiche, se necessario.

Proprietà meccaniche.
Sempre a prima vista si potrebbe pensare che sotto questo aspetto la MJF sia vincente. Perché il modo in cui crea i componenti significa che si tende a ottenere proprietà meccaniche più costanti lungo tutte le direzioni della loro geometria. Se ci sono particolari chiave su più superfici, allora la MJF potrebbe essere l'opzione migliore. 

Non bisogna però dimenticare che la SLS offre più materiali – tutti con proprietà meccaniche diverse – pertanto è necessario approfondire di più e decidere quali proprietà meccaniche siano importanti per il componente.

Dimensioni del pezzo. 
Qui bisogna controllare quali dimensioni può fornire il proprio fornitore. Generalmente, la SLS è in grado di produrre componenti più grandi.  

Alla Protolabs la dimensione massima per la SLS è 676 mm x 367 mm x 564 mm.  Al contrario, la dimensione massima per i pezzi MJF è di 284 mm x 380 mm x 380 mm e attualmente raccomandiamo dimensioni massime di 200 mm x 200 mm x 200 mm, al fine di evitare deformazioni e imprecisioni dimensionali.

Quantità di pezzi necessari.
Se avete bisogno di più pezzi, allora la MJF è più veloce e può produrre più pezzi in un periodo di tempo più breve, pertanto la consegna sarà più veloce.

In definitiva, sia la SLS che la MJF sono ottime tecnologie per produrre componenti funzionali con una buona precisione dimensionale in quasi tutte le geometrie desiderate.  Quale delle due scegliere dipende dai requisiti che i propri pezzi dovranno soddisfare.

 

 

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