FDM 与 MJF:清晰的 3D 打印比较 — 方法、优点和局限性
FDM(熔融沉积建模)和 MJF(多射流融合)的缩写,都是 3D 打印的类型,但它们在一些方面有所不同。在本文中,我们将更多地了解它们,比较它们的优缺点,并回答一些常见问题。
FDM 定义以及与 MJF 的比较
熔融沉积建模最初由 Scott Crump 于 1988 年开发并投入商业化,是当今最流行的 3D 打印方法之一。它的工作原理是通过加热喷嘴泵送细的热塑性长丝,然后将其逐层沉积以制造零件。与在工业环境中更流行的 MJF 打印相比,它相对便宜,而且通常更容易获得。
FDM 打印机的优点在于它们与不同公司的耗材兼容,但 MJF 打印机仅限于 HP 的材料。 FDM 也有一些缺点,特别是与 MJF 相比,我们将在稍后讨论。首先,它生产的零件表面质量低劣。另一个缺点是 FDM 打印部件往往具有各向异性,这意味着由于层间粘合不良,它们在 z 方向上的强度不那么高。我们有一篇关于 FDM 3D 打印的文章,建议您查看以了解更多信息。这是使用 FDM 打印制作的零件的图像:
FDM与MJF相比有哪些优势?
下面列出了 FDM 与 MJF 相比的一些主要优势:
- FDM 打印机比 MJF 打印机便宜得多
- FDM 打印机可以使用来自多个不同供应商的材料。另一方面,MJF 材料只能从 HP(惠普)购买。
与 MJF 相比,FDM 的缺点是什么?
下面列出了 FDM 与 MJF 的一些主要缺点:
- FDM 打印机生产的零件表面光洁度较差
- FDM 打印零件在 z 方向上具有各向异性材料属性。这是由于层间结合不良造成的。
MJF 定义以及与 FDM 的比较
多射流融合是 HP 公司于 2016 年创建的另一种 3D 打印技术。它与 FDM 完全不同,它需要几个步骤才能完成零件,第一步是在打印床上添加一层薄薄的粉末,并将其加热到略低于烧结温度。下一部分是按照零件横截面的形状向粉末中添加熔剂。然后将细节剂添加到外部边缘,以帮助它们更清晰、更清晰。
完成后,热源会流过塑料,无论熔剂在哪里,塑料都会将颗粒烧结在一起。很明显,MJF 比 FDM 等方法更先进,这就是它在高产量中大量使用的原因。与 FDM 相比,MJF 还具有一些进一步的优势,包括其零件打印精度高且速度更快,部分原因是您一次可以打印多个零件。此外,与 FDM 不同的是,MJF 零件是各向同性的,无论方向如何,它们的机械性能都是一致的。
然而,另一方面,MJF 打印机是当今最昂贵的 3D 打印机之一,比最先进的 FDM 打印机贵得多。它们的颜色选择也非常有限,并且只能染成黑色,而 FDM 打印机可以打印多种不同的颜色。您可以查看我们关于 MJF 的文章以了解更多信息。下图显示了使用 MJF 打印机打印的零件:
FDM 与 MJF:技术比较
FDM 和 MJF 技术有很大不同。第一台 FDM 机器于 20 世纪 80 年代开发,基本技术并未改变。 MJF打印机于2016年开发,采用了一些先进技术。 FDM 打印机只需将熔化的热塑性塑料挤出到构建板上即可。而 MJF 采用多步骤工艺,首先铺设一层薄薄的塑料粉末。然后使用细节和熔合剂。最后,热源将材料熔合在一起。
FDM 与 MJF:材料比较
FDM 打印机可以使用各种刚性和柔性、多色热塑性塑料。另一方面,MJF 打印机只能使用少数材料,例如尼龙、聚丙烯和 TPU(热塑性聚氨酯)。必须指出的是,MJF 可以生产比 FDM 打印机更坚固的零件。
FDM 与 MJF:产品应用比较
FDM 打印零件可成功用于广泛的应用。例子包括:功能和视觉原型,以及机械部件的有限生产。 MJF 零件比 FDM 同等零件更坚固、更坚韧。这些产品可用于小批量功能部件,作为注塑成型的替代品,注塑成型通常过于昂贵,无法证明低产量的合理性。
FDM 与 MJF:打印量比较
FDM 打印机的打印体积比 MJF 打印机大得多。然而,必须指出的是,MJF 打印机可以更有效地利用可用打印量。这可以通过在整个体积内有效地堆叠部件来完成。
FDM 与 MJF:表面光洁度比较
FDM 零件的表面光洁度较差,需要进行后处理来改善这一问题。 MJF 零件具有稍微粗糙的哑光表面光洁度,具有砂铸零件的外观。 MJF 零件可以用黑色染料染色以获得均匀的表面效果,因为零件从打印机中出来时具有不均匀的灰色。
FDM 与 MJF:成本比较
MJF 打印机是一种工业制造解决方案,因此比功能最强大的 FDM 打印机贵几个数量级。顶级 FDM 打印机的价格约为 6,950 美元,而 MJF 打印机的起价为 270,000 美元。
FDM 和 MJF 的相互替代方案是什么?
尽管 FDM 和 MJF 具有诸多优点,但还有其他替代技术可以实现类似的结果:
- Polyjet: 多喷射打印的工作原理是将光聚合物滴喷射到构建板上。然后,紫外线穿过这些液滴以固化该层。然后将下一层沉积在前一层的顶部,直到零件完成。 Polyjet 打印机具有极高的分辨率。他们可以用许多不同的材料打印零件,在同一零件中具有不同的属性和颜色。 MJF 打印机使用液体光聚合物而不是粉末状源材料。喷墨型头沉积这些光聚合物液滴,类似于 MJF 打印机沉积其熔合剂和细节剂的方式。
FDM 和 MJF 有什么相似之处?
下面列出了 FDM 和 MJF 之间的一些相似之处
- MJF 和 FDM 都只能生产塑料零件。然而,专用的 FDM 长丝在聚合物基体中含有金属粉末,需要在熔炉中进行后处理才能获得真正的金属部件。
- MJF 和 FDM 都使用热量将塑料粘合在一起以生产最终零件
除了MJF之外,FDM还有哪些其他比较?
下面列出的是除了MJF之外的FDM的比较
- FDM 与 SLS: 选择性激光烧结还利用热量来制造热塑性塑料零件。 SLS 几乎完全采用聚酰胺进行打印,而 FDM 则具有更广泛的材料选择。 SLS 还使用激光而不是加热喷嘴来熔化塑料。与 FDM 打印机相比,SLS 打印机可以生产质量更高的零件。要了解更多信息,请参阅我们关于 SLS 与 FDM 的完整指南。
除了 FDM 之外,MJF 还有哪些比较?
以下为除FDM外MJF的比较
- MJF 与 SLA: 立体光刻是一种印刷工艺,也使用紫外线光源来聚合光聚合物。与使用 MJF 制造的零件相比,SLA 可以生产具有更高质量表面的零件。
FDM 与 MJF 常见问题解答
使用的材料有什么区别?
FDM 打印机可以使用各种材料,包括不同颜色的刚性和柔性热塑性塑料。另一方面,MJF 打印机仅限于尼龙、聚丙烯和热塑性聚氨酯等材料,但它们可以比 FDM 打印机打印出更坚固的打印件。
产品的使用方式有何不同?
使用 FDM 打印机制造的零件非常通用,因此它们可用于有限生产的功能和视觉原型以及机械组件等。 MJF 零件通常更坚固、更坚韧,因此非常适合小批量功能零件,作为注塑成型的替代品,注塑成型对于小批量生产来说成本更高。
MJF 贵多少?
嗯,你可以花大约 7,000 美元购买一台顶级的 FDM 打印机,但 MJF 打印机的起价通常为 270,000 美元。答案是显而易见的。但是,如果您需要打印 FDM 或 MJF 零件,您现在可以使用我们的在线报价引擎并直接从 Xometry 采购它们!
凯特·德·纳乌姆
Kat de Naoum 是一位来自英国的作家、作家、编辑和内容专家,拥有 20 多年的写作经验。 Kat 拥有为各种制造和技术组织写作的经验,并且热爱工程领域。除了写作之外,Kat 还担任了近 10 年的律师助理,其中 7 年从事船舶融资工作。她为许多出版物撰写文章,包括印刷版和在线版。 Kat 拥有金斯顿大学英国文学和哲学学士学位以及创意写作硕士学位。
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