Stampa 3D Multi Jet Fusion: come funziona e quando sceglierla rispetto a SLS e FDM
Come una MJF produce strato per strato, quale precisione e quali materiali offre, e quando sceglierla rispetto a SLS, FDM o lavorazione meccanica, con una tabella comparativa.
Multi Jet Fusion (MJF) è la tecnologia di stampa 3D di HP che produce pezzi in poliammide 12 (PA12) fondendo la polvere strato per strato con agenti a inchiostro e calore. I pezzi escono densi, senza supporti, con una precisione di ±0,3 mm fino a 100 mm e in una vasca di 380 × 284 × 380 mm. È la tecnologia che usiamo in Proto&Go! per i pezzi funzionali: da un solo pezzo e a partire da 5 giorni lavorativi.
In questa guida spieghiamo come funziona la stampa MJF, quali materiali e quale precisione offre, quale dimensione di pezzo ammette e, con una tabella, quando conviene rispetto a SLS, FDM o lavorazione. Se già avete il file, sulla pagina di stampa MJF ci sono le regole di progettazione e l'ordine.
MJF è l'opzione quando il pezzo deve funzionare: clip, carcasse, condotti, cerniere, utensili. FDM quando deve solo esistere. Lavorazione quando il materiale o la tolleranza comandano. Colata sotto vuoto quando deve sembrare stampato a iniezione.
Come funziona la stampa 3D Multi Jet Fusion?
Il processo si ripete circa 1.500 volte per vasca, una per strato di 80 micron:
- Un rullo estende uno strato di polvere PA12 preriscaldato sulla piattaforma.
- Una testina di iniezione, simile a quella di una stampante a inchiostro, deposita due agenti: quello di fusione, scuro, sulla sezione del pezzo, e quello di dettaglio sul contorno, che raffredda e definisce il bordo.
- Alcune lampade a infrarossi scansionano lo strato. Dove c'è l'agente di fusione, la polvere assorbe il calore e si fonde; dove non c'è, rimane libera.
- La piattaforma scende di 80 micron e ricomincia.
Al termine, l'intera vasca si raffredda in modo controllato per ore: è ciò che evita le deformazioni e spiega perché il tempo minimo sia di giorni e non di ore. Poi si passa all'estrazione: i pezzi si tolgono dal blocco di polvere, si puliscono con aria e pallinatura, e la polvere in eccesso si ricicla miscelata con polvere nuova. Poiché la polvere sciolta sostiene il pezzo durante la stampa, non ci sono supporti da rimuovere né segni dove si trovavano.
MJF rispetto a SLS e FDM: tabella comparativa
| Criterio | MJF (HP) | SLS (laser) | FDM (filamento) |
|---|---|---|---|
| Come fonde | Inchiostro + infrarossi, tutto lo strato insieme | Un laser percorre la sezione | Estrusione del filamento fuso |
| Materiale tipico | PA12, TPA flessibile | PA12, PA11, TPU | PLA, ABS, PETG, nylon |
| Strato | 80 µm | 100 a 120 µm | 100 a 300 µm |
| Precisione | ±0,3 mm fino a 100 mm | ±0,3 mm fino a 100 mm | ±0,5 mm o peggio |
| Resistenza | Quasi isotropa | Quasi isotropa | Debole tra gli strati |
| Supporti | No | No | Sì, lasciano traccia |
| Superficie | Opaco, grana fine uniforme | Opaco, leggermente più ruvido | Linee dello strato visibili |
| Costo in serie | Basso: la vasca si riempie con molti pezzi | Medio | Alto per pezzo nelle serie |
| A cosa serve | Pezzi funzionali, piccole serie, assemblaggi | Simile a MJF | Modelli, primi test di forma |
MJF e SLS competono sullo stesso terreno e producono pezzi simili; MJF è più veloce per vasca, ottiene dettagli leggermente più fini grazie all'agente di dettaglio e i suoi pezzi escono grigio scuro invece che bianchi. Di fronte all'FDM da scrivania, la differenza non è di prezzo ma di pezzo: un pezzo MJF in PA12 regge carichi, clip e filettature; un pezzo FDM in PLA no.
Quali materiali vengono stampati con MJF?
PA12, la poliammide rigida
È il materiale di default. Tenace, resistente all'abrasione e alla maggior parte degli oli e solventi, con una resistenza a trazione dell'ordine di 48 MPa e un allungamento del 20 %, e stabile fino a circa 80 °C in servizio. Con esso si realizzano carcasse, supporti, utensili di montaggio, condotti, cerniere integrate e clip che flettono migliaia di volte. Avete la scheda completa in PA12 per stampa 3D MJF.
TPA, il flessibile
Un elastomero di durezza Shore 90A per diaframmi, protettori, guarnizioni, impugnature e ammortizzatori. La flessibilità reale dipende sia dal materiale che dallo spessore: una parete di 1,5 mm si piega, un blocco di 10 mm no. La sua scheda: TPA flessibile per stampa 3D.
Colori: il PA12 viene fornito in grigio naturale o tinto nero; il TPA, in grigio naturale. Nessuno dei due è trasparente: per un pezzo trasparente bisogna andare a colata sotto vuoto o a lavorazione di policarbonato.
Precisione, tolleranze e dimensione del pezzo
- Precisione di riferimento: ±0,3 mm per quote fino a 100 mm e ±0,3 % oltre; per una quota di 200 mm, ±0,6 mm. Se una zona deve incastrarsi con un altro pezzo, indicatelo nel disegno: un foro che accoppia può essere forato o tornito dopo.
- Dimensioni: la vasca misura 380 × 284 × 380 mm; raccomandiamo una zona utile di 356 × 280 × 356 mm. I pezzi più grandi si valutano divisi in parti.
- Pareti: 1 a 1,5 mm come punto di partenza in PA12; di più se sono alte o sopportano carico.
- Filettature: vengono stampate modellando il profilo completo; funzionano bene da M6 e per metriche minori conviene un inserto.
- Testi e logotipi: lettere di 2,5 mm di altezza, tratti di 0,5 mm e 1 mm di rilievo come minimo.
Confrontate questi dati con quelli di lavorazione e colata nella guida di tolleranze per processo di lavorazione.
Quando scegliere MJF e quando no?
Scegliete MJF per geometrie che non possono essere lavorate (canali interni, griglie, pezzi cavi), per assemblaggi che escono stampati d'un colpo, per serie da 1 a diverse centinaia di pezzi senza stampo, e per prototipi funzionali che devono reggere montaggio e uso. La vasca si riempie con decine di pezzi, quindi il prezzo per unità scende molto in serie.
Non la scegliete se avete bisogno di trasparenza, tolleranze di lavorazione (IT7), temperature di servizio superiori a 100 °C, un metallo, o una superficie liscia e lucida senza post-trattamento. Per questi casi ci sono la lavorazione CNC e la colata sotto vuoto; il selettore di processo vi orienta in un minuto.
Finiture e post-trattamento
Un pezzo MJF esce grigio scuro, opaco e con una grana fine uniforme, già pulito dalla polvere. Le opzioni abituali sono lasciarlo in natura o tintarlo in nero, che uniforma il colore e conserva la texture. Altri post-trattamenti (lisciatura chimica, verniciatura, lavorazione di fori) vengono studiati in base al pezzo; li spieghiamo in post-trattamento nella stampa 3D.
Prezzo e tempi
Il prezzo di un pezzo MJF dipende soprattutto dal volume di materiale e dallo spazio occupato nella vasca, non dalla complessità: un pezzo cavo con nervature costa meno di un blocco massiccio della stessa dimensione. Per questo svuotare e alleggerire è il modo più diretto per abbassare il prezzo. Caricate il file, scegliete PA12 o TPA, quantità e finitura, e ricevete l'offerta in 24 h; i pezzi escono a partire da 5 giorni lavorativi, e i tempi esatti del vostro ordine sono nell'offerta. Se dubitate tra stampare o lavorare un prototipo, leggete stampa 3D: dal prototipaggio alla produzione.
Domande frequenti su Multi Jet Fusion
Cos'è la stampa 3D Multi Jet Fusion?
È una tecnologia di HP che produce pezzi in poliammide fondendo polvere strato per strato: una testina deposita agenti di fusione e dettagli sulla polvere e delle lampade a infrarossi fondono solo la sezione del pezzo. I pezzi escono densi, senza supporti e con resistenza simile in tutte le direzioni.
Quale precisione ha un pezzo stampato in MJF?
Il riferimento è ±0,3 mm per quote fino a 100 mm e ±0,3 % oltre. Su una quota di 200 mm equivale a ±0,6 mm. Le zone che devono accoppiarsi con un altro pezzo sono indicate nel disegno e possono essere lavorate successivamente.
MJF o SLS: quale è migliore?
Producono pezzi molto simili in PA12. MJF stampa l'intero strato in una volta sola, quindi è più veloce per vasca e ottiene dettagli leggermente più fini; i suoi pezzi sono di colore grigio scuro invece che bianchi. Per pezzi funzionali in piccola serie, MJF è solitamente l'opzione più economica.
Quanto impiega un pezzo stampato in MJF?
In Proto&Go! il preventivo è disponibile in 24 h e i pezzi sono pronti a partire da 5 giorni lavorativi. Il tempo di consegna include la stampa, il raffreddamento controllato della vasca, la pulizia e la finitura, ed è definito nel preventivo in base alla quantità e alla finitura.
