详细对比几种工业聚合物3D打印技术：VOXELJET HSS、HP MJF 和 SLS(3)
时间:2022-10-14 10:09 来源:南极熊 作者:admin 点击:次
最后，我们组装了MJF立方体。与HSS打印的一样，前六个面可以很容易地夹住，但相对粗糙的表面纹理意味着滑入角落的部分需要一些重要的手工操作。有趣的是，这个立方体上的3D打印特征提供了三个立方体中最好的功能。MJF组件是唯一一个有工作的球窝接头的组件，它有最平滑的铰链运动，并且弹簧如期反弹。然而，由于MJF表面的颗粒状纹理和非故意的粘合，齿轮系统未能再次移动。旋转的难易程度与HSS构建的相似。
与SLS立方体一样，我们在单个元件中发现了小量的残留粉末。同样，我们不得不在组装MJF之前进行一些额外的去粉，特别是通过吹出空腔和手动摇出立方体。
当所有的事情都完成后，我们可以看到HSS和MJF的3D打印立方体明显比SLS的立方体更有颗粒感，导致表面纹理更粗糙。对于MJF制造的立方体，我们还可以看到层线，这意味着HSS和SLS打印的立方体总体上提供了最好的表面质量。
如果我们在三种技术之间比较相同的立方体，我们注意到HSS提供了最好的细节分辨率，提供了最精细的边缘、最锋利的角落和最干净的薄壁。再往下看，SLS的同类产品开始变得有点模糊，在某种程度上失去了它们的锐利和清晰。最后，是MJF的变体在视觉上是最钝的。
技术基准：工业零件
为了进一步补充对比数据，服务供应商提供了四个用PA12材料3D打印不同的工业零件设计。每个模型都被3D打印了三次：一次是通过HSS、SLS和MJF。下面的零件包括一个管状元件、一个悬架原型、一个支撑架，以及一个具有成套孔和塔的一般基准模型。与酷刑方块一样，这些3D打印部件使我们能够定性地评估三种工艺的性能。
  
△顶部-HSS，中间-SLS，底部-MJF。
看一下管状元件、支撑架和悬挂原型，我们再次看到SLS工艺能够实现最光滑的表面。同样，MJF零件是唯一有肉眼可见的层线的零件，而voxeljet的HSS 3D打印机则位于中间某处。
从3D打印的基准模型中，我们可以看到，HSS变体无疑具有最精细的几何槽和最清晰的文字--这证明了工艺的准确性，表明在细节分辨率方面，晶粒大小确实比dpi更重要。然而，SLS零件是唯一一个成功制造出所有塔层的零件，而HSS和MJF则缺少最薄的尖顶。
有趣的是，MJF和SLS构建的孔被打印成真正的圆形（它们应该是这样的），而HSS工艺产生的孔则更接近于椭圆。然而，HSS也再次提供了最细的边缘和最尖锐的角落，而SLS和MJF则明显地更钝。
价格和应用
制造商在其日常运作中实际采用这些聚合物3D打印技术的成本是多少？为了回答这个问题，我们将目光投向了几个3D打印服务提供商。
为了比较HSS、MJF和SLS的价格，我们要求对四个不同的3D打印部件进行即时报价。我们选择了尼龙（PA12）作为材料，并对报价进行了平均，以提供每种工艺的综合定价情况。
有趣的是，HSS3D打印被证明是最具成本效益的，平均零件价格为15.82欧元。MJF紧随其后，平均零件成本为23.89欧元（+51.0%），而SLS被证明是成本效益最低的，平均成本为27.50欧元（+73.8%）。
由于技术的相似性，在考虑初始成本时，HSS和MJF的价格实际上是相似的，但有几个因素最终使HSS更具成本效益。首先，voxeljet
VX1000
HSS的尺寸允许打印更大批次的零件，从而降低了系列生产中每个零件的成本。HSS还只使用一种吸收液，而MJF则依赖两种液体。这种材料消耗上的差异进一步影响了运行成本。
就应用而言，HSS和MJF都为汽车和消费品等行业的功能原型设计和低应力终端生产提供了可行的途径。使用案例包括电子外壳、连接器、支架、盖子、线夹、制造指南和管道。
另一方面，SLS虽然价格较高，但适合生产强度较高的零件，而且是三种工艺中唯一能够加工高性能工程聚合物（如PEEK）的工艺。因此，那些需要高强度的最终使用部件的人需要支付一定的费用，以确保他们获得工作所需的机械性能。
结论
那么，在聚合物3D打印技术中，你应该选择哪一种？像生活中的许多事情一样，答案是：视情况而定。
1. 像HSS和MJF这样的喷墨技术在涉及到零件强度时是不会击败SLS的，但是如果你的预算有限，而且有关的零件不会受到极端的负载，HSS可能就适合你了。
2. 有趣的是，我们的测试还表明，HSS适合于高刚度的零件，而MJF则提供更大的延展性和弹性，即使使用相同的材料。因此，当零件的挠度需要最小化时，HSS可能是最好的选择，而MJF应该在需要弯曲和弹性的情况下使用。
3. 当涉及到尺寸精度时，基于激光的SLS 3D打印胜过基于喷墨的两种工艺，但HSS表现出最大的可重复性。同样，这将取决于使用情况，但对于许多系列生产应用，可重复性对于确保产品的可靠性和满足某些最终质量目标至关重要。
最终，我们建议在选择任何一种3D打印技术之前，对成本、交货时间、材料选择和特定部件和应用的机械性能要求进行全面评估。
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