|
|
Струйное нанесение связующего или материала
Струйное нанесение — это группа технологий аддитивного производства, включающая Binder Jetting (BJ) и Material Jetting (MJ), которые используют струйные головки для формирования объектов. Согласно ГОСТ Р 57556-2017 (ASTM F 42), они отличаются от экструзии материала (Material Extrusion , MEX) принципом работы, материалами и результатами.
Binder Jetting ( BJ )
Описание: BJ использует связующий агент (binder), наносимый на порошковый материал, для создания 3D - объектов без полного плавления основы.
Процесс:
- Порошок (металл, керамика, песок) равномерно распределяется на платформе.
- Струйная головка выборочно наносит связующее на порошок, скрепляя частицы в слой.
- Платформа опускается, процесс повторяется до завершения детали.
- Постобработка: удаление лишнего порошка, спекание (для металлов) или пропитка (для прочности).
Пример: Песчаные формы для литья за 24 часа.
Материалы: Металлы (нержавеющая сталь), керамика, композиты, гипс.
Оборудование: ExOne Innovent, Desktop Metal Shop System.
Material Jetting (MJ)
Описание: MJ наносит жидкий клеящий материал (например, фотополимеры) через струйные головки, который затем твердеет под воздействием света или тепла.
Процесс:
- Материал (смола, воск) распыляется на платформу в виде капель.
- УФ-лампа или нагрев отверждает слой.
- Процесс повторяется, часто с поддержками из другого материала.
- Постобработка: удаление поддержек (растворением или механически).
Пример: Многоцветные прототипы с разрешением 600 DPI .
Материалы: Фотополимеры, воск, иногда металлы или стекло.
Оборудование: Stratasys PolyJet, 3D Systems MultiJet.
Сравнение BJ, MJ и MEX технологий 3D печати
Характеристика |
Binder Jetting (BJ) |
Material Jetting (MJ) |
FDM (MEX) |
Принцип |
Связующее скрепляет порошок |
Струйное нанесение материала |
Экструзия расплава |
Материалы |
Металлы, керамика, песок |
Фотополимеры, воск |
Термопластики |
Точность |
Средняя (±0,1 мм) |
Высокая (±0,01–0,05 мм) |
Низкая (±0,1–0,5 мм) |
Прочность |
Низкая без спекания |
Средняя (зависит от смолы) |
Средняя (анизотропия) |
Скорость |
Высокая для слоя |
Высокая для мелких деталей |
Средняя |
Стоимость |
Средняя (оборудование + порошок) |
Высокая (смолы дорогие) |
Низкая (нити дешевые) |
Постобработка |
Сложная (спекание, пропитка) |
Умеренная (удаление поддержек) |
Простая (шлифовка) |
Применение |
Литейные формы, прототипы |
Ювелирные изделия, медицина |
Прототипы, хобби |
Преимущества и недостатки
- BJ:
- Плюсы: Широкий выбор материалов, высокая скорость, подходит для серийного производства.
- Минусы: Низкая исходная прочность, сложная постобработка.
- MJ:
- Плюсы: Отличная детализация, гладкая поверхность, многоцветность.
- Минусы: Дорогие материалы, ограниченная прочность.
- FDM:
- Плюсы: Дешевизна, простота, доступность.
- Минусы: Шероховатость, слабая точность.
Применение
- BJ : Песчаные формы для литья, металлические детали после спекания ( Desktop Metal ).
- MJ : Медицинские модели, ювелирные прототипы ( Stratasys J 5).
- FDM : Быстрые прототипы, учебные модели ( Prusa ).
Рекомендуемый выбор: BJ для металлов, MJ для деталей, FDM для экономии.
|
