Europe 
Türkiye 
United Kingdom 
Global 
Xometry hesabımla giriş yap 
0
Seçici Lazer Sinterleme (SLS) ve Multi Jet Fusion (MJF), polimerler ve elastomerler için en yaygın kullanılan toz yataklı füzyon (PBF) 3D baskı teknolojilerinden ikisidir.
SLS ve MJF, süreç ve imalat akışı açısından birbirine çok benzer ve neredeyse birbiriyle aynı parçalar üretme kabiliyetine sahiptir. İzotropik özellikleri ve biraz daha yüksek baskı çözünürlüğü ile MJF, daha küçük işlevsel parçalar için idealdir. Daha geniş bir malzeme yelpazesi ve daha büyük imalat hacimleri sunan SLS, görsel prototipler ve orta büyüklükteki işlevsel parçalar için daha uygundur. Her iki proses de baskı maliyeti ve hızı açısından benzerdir ancak MJF, büyük üretim hacimleri için daha uygun maliyetlidir ve daha kısa soğutma süresi ve daha fazla tozu yeniden kullanma kabiliyeti nedeniyle biraz daha hızlıdır.
MJF – SLS 3D Baskı Proses Tanımları
Seçici Lazer Sinterleme
Seçici lazer sinterleme, PA 12 ve PA 11 gibi termoplastik malzemelerden parçalar üretmek için kullanılan toz yataklı bir 3D baskı tekniğidir. Bu proseste bir CO2 lazeri, parçanın her bir kesitini katman katman izleyerek, plastik tozunu seçici olarak ergitip birleştirir. Her katmanın sinterlenmesinden (katılaşmasından) sonra baskı yatağı alçalır ve yeni bir toz malzeme katmanı uygulanır.
“Sinterleme” terimi, plastik parçacıkların yüzeyleri ergiyip birbirine yapışıncaya kadar ısıtılmasını ifade eder. SLS, geniş bir malzeme yelpazesinde (gıda sınıfı, alev geciktirici malzemeler dahil) kullanılabilen köklü bir teknolojidir ve MJF gibi daha yeni yöntemlere kıyasla daha çok yönlüdür.
Multi Jet Fusion
HP Multi Jet Fusion, Hewlett-Packard tarafından 2016 yılında geliştirilmiş toz yataklı bir 3D baskı teknolojisidir. Bu yöntem, baskı yatağına ince bir toz tabakasının yayıldığı ve sinterleme noktasının hemen altına kadar ısıtıldığı çok adımlı bir süreci içerir. Daha sonra parçanın enine kesitini oluşturmak için bir ergitme (fusing) maddesi uygulanır, ardından kenar keskinliğini artırmak için bir detaylandırma maddesi uygulanır.
Kızılötesi bir ısı kaynağı işlenmiş tozun üzerinden geçerek parçacıkları sinterler ve parçayı oluşturur. MJF, yüksek üretim hızları için tasarlanmıştır ve hız ve hassasiyet açısından SLS’ye göre daha gelişmiştir.
MJF ve SLS 3D Baskı Arasındaki Farklar
MJF ve SLS Malzemelerinin Karşılaştırılması
MJF ve SLS’de, termoplastik poliüretan (TPU) ve polipropilenin yanı sıra Nylon 11 ve Nylon 12 gibi poliamidler de yaygın olarak kullanılır. SLS teknolojisi aynı zamanda karbon ve alüminyum dolgulu nylonlar ile de basım yapabilir ve EOS tarafından üretilenler gibi özel geliştirilmiş yüksek sıcaklık SLS makineleri, PEEK gibi mühendislik termoplastiklerini de işleyebilir. SLS, UL 94 V-0 dereceli PA 12 malzemesine (PA 2210 FR) ek olarak PA 11 ve PA 12’nin gıda sınıfı çeşitleriyle de uyumludur.
Bunun aksine, MJF’de şu anda başta Nylon 12, Nylon 11 ve TPU olmak üzere daha az malzeme kullanılabilmektedir. MJF de ayrıca, Nylon 12’nin daha fazla dayanıklılık için %40 cam dolgulu varyantı gibi seçeneklerle de üretim yapılabilir.
Aşağıdaki tabloda MJF ve SLS teknolojilerinde yaygın olarak kullanılan malzemeler karşılaştırılmaktadır:
| Malzeme | 3D baskı teknolojisi |
Çekme mukavemeti (MPa) |
Kopma uzaması (%) |
Isıda eğilme sıcaklığı (0,45 MPa) (°C) |
Yoğunluk (g/cm³) |
|---|---|---|---|---|---|
| Nylon 12 / PA 12 | SLS | 50 | 11 | 171 | 1,01 |
| Nylon 12 / PA 12 | MJF | 48 | 20 | 175 | 0,93 |
| Nylon 11 / PA 11 | SLS | 49 | 40 | 182 | 1,03 |
| Nylon 11 / PA 11 | MJF | 52 | 50 | 185 | 1,05 |
| Nylon 12 (PA 12) cam dolgulu | SLS | 38 | 4 | 170 | 1,22 |
| Nylon 12 (PA 12) cam dolgulu | MJF | 30 | 10 | 174 | 1,30 |
| Alumide® / Nylon 12 (PA 12) alüminyum dolgulu | SLS | 48 | 4 | 175 | 1,36 |
| Nylon 12 alev geciktirici / PA 2241 FR | SLS | 49 | 15 | 154 | 1,00 |
| Nylon 12 renkli / CB PA 12 | MJF | 46 | 20 | N/A | 1,03 |
| PA 11 gıda sınıfı (mavi) | SLS | 53 | 20 | N/A | 1,02 |
| PA 12 gıda sınıfı (beyaz) | SLS | 48 | 15 | N/A | 0,93 |
| Polipropilen (PP) | MJF | 30 | 20 | 100 | 0,89 |
| Polipropilen (PP) | SLS | 29 | 34 | 113 | 0,84 |
| Flex TPU | SLS | 7,2 | 310 | N/A | 1,14 |
| TPU (Poliüretan) | MJF | 10 | 291 | N/A | 1,1 |
SLS ve MJF Mukavemet Karşılaştırması
SLS ve MJF ile üretilen parçaların mukavemetlerini karşılaştırırken malzeme özellikleri, yazıcı ayarları ve tasarım teknikleri gibi faktörlerin dikkate alınması önemlidir. SLS parçaları sağlam mekanik özellikleriyle bilinir, ancak anizotropik davranış sergileme eğilimindedirler; bu da mukavemetlerinin uygulanan yükün yönüne (X/Y, Z) bağlı olarak değiştiği anlamına gelir. Buna karşılık MJF ile, daha izotropik doğaları nedeniyle nispeten tutarlı mekanik özelliklere sahip parçalar üretilir ve her yönde aynı düzeyde mukavemet ve dayanıklılık sağlanır.
Ayrıca katman kalınlığı ve füzyon parametreleri gibi yazıcı ayarları, hem SLS hem de MJF parçalarının nihai mukavemetini önemli ölçüde etkiler. Örneğin, katman kalınlığının daha iyi bir çözünürlükle ayarlanması parça detayını ve mukavemetini yükseltebilir, füzyon parametrelerinin ince ayarlanması ise katmanlar arasında daha iyi bağlanma sağlayabilir. Parçanın doğru oryantasyonda olmasını sağlamak ve uygun soğutma döngülerini kullanmak da iç gerilimlerin ve bükülmenin azaltılmasına katkıda bulunur.
Ek olarak, her iki teknoloji de parçaların içinin boş olmasına olanak tanır, bu da yapısal bütünlüğü korurken malzeme kullanımını azaltır. Ancak et kalınlığı 7 mm’nin üzerinde olan MJF parçalarının genellikle varsayılan olarak içi boş olduğu, bunun da mukavemetlerini düşürebileceği ve bu parçaları basınç altında kırılmaya daha yatkın hale getirebileceği unutulmamalıdır. Alternatif olarak, maçaların, federlerin ve hatta örgü yapılarının birlikte kullanılması, aşırı kalın yapılarak gerek kalmadan parçanın mekanik mukavemetini artırabilir.
Boyutsal Doğruluk ve Yapı Çözünürlüğü
Hem MJF hem de SLS yüksek boyutsal doğruluk sunar ancak yapı çözünürlüklerinde bazı farklılıklar vardır. MJF parçaları, 0,762 mm çözünürlüğe sahip SLS’ye kıyasla 0,51 mm ile daha iyi bir yapı çözünürlüğüne sahiptir.
SLS ve MJF teknolojileri destek yapılarına ihtiyaç duymaz, bu da destek çıkarma işaretleri olmadan talebe özel modeller oluşturulmasına olanak tanır. Ancak her ikisi de bükülmeye eğilimlidir; bu nedenle tasarımda geniş, düz alanlardan kaçınmak uygun olacaktır.
| Özellik | SLS | MJF |
| Tolerans | ±%0,3 (alt limit ± 0,3 mm) | ±%0,3 (alt limit ± 0,2 mm) |
| Minimum et kalınlığı | 0,5 mm (destekli), 0,6 mm (desteksiz) | 0,6 mm (destekli), 0,7 mm (desteksiz) |
| Katman kalınlığı | ~0,1 mm ve su geçirmez parçalar için 1,5 mm; et kalınlığı daha yüksek ise | ~0,08 mm |
| Minimum yapı boyutu | 0,6 – 0,8 mm | 0,5 mm |
MJF ve SLS Yüzey Kalitesi Karşılaştırması
SLS ve MJF, karakteristik olarak pürüzlü/mat yüzey kalitesine sahip parçalar üretir. Bununla birlikte yüzey pürüzlülüğü, boncuk püskürtme (yalnızca SLS) ve tamburlama yoluyla iyileştirilebilir. Ek olarak kimyasal buharlı polisaj ile her iki proses için de düşük maliyetlerle sızdırmaz, yarı parlak yüzeyler elde etmek mümkündür.
MJF için yaygın kullanılan yüzey ardıl işlem seçenekleri:
- Kumlama
- Boyama
- Sprey boyama
SLS için yaygın kullanılan yüzey ardıl işlem seçenekleri:
- Kumlama
- Boyama
- Sprey boyama
Aşağıdaki tablo, kullanılan eklemeli üretim teknolojisine ve parçaya uygulanan yüzey ardıl işlemine bağlı olarak PA 12 yüzey pürüzlülüğündeki değişiklikleri göstermektedir:
| Malzeme | 3D baskı teknolojisi | Yüzey | Pürüzsüzlük (Ra) | Pürüzsüzlük (Rz) |
| PA 12 | MJF | Basıldığı gibi | 10 – 12 µm | 59,9 – 69,4 µm |
| PA 12 | MJF | Vapor smoothing ile düzeltilmiş | 4,4 µm | 31,1 µm |
| PA 12 | MJF | Siyah boya | 5,8 µm | 38,7 µm |
| PA 12 | SLS | Basıldığı gibi | 9 µm | 55,1 µm |
| PA 12 | SLS | Kumlanmış | 4,5 µm | 31,6 µm |
| PA 12 | SLS | Siyaha boyanmış | 7,5 µm | 47,6 µm |
| PA 12 | SLS | Tamburlanmış | 7,1 µm | 45,5 µm |
| PA 12 | SLS | Vapor smoothing + siyah boya | 2,5 µm | 19,7 µm |
Proses Süresi
MJF ile 3D baskı işlemi, SLS ile kıyaslandığında katman başına aynı süreyi alır; burada katman süresi, lazerin tarayacağı çapraz kesitin karmaşıklığı tarafından belirlenir. Net olarak, MJF SLS’den daha hızlıdır ve SLS’ye kıyasla makine başına daha fazla parça hacmine sahip olduğu için baskı sonuçlarıyla hacimli parça üretiminde öne çıkar. Her iki proses de baskı yataklarının makinenin dışında soğumasına olanak tanır; soğuma süresi, iç içe yerleştirme yoğunluğuna bağlı olarak genellikle 10-20 saat aralığındadır. Bir basım çerçevesi soğurken, makineye yeni bir çerçeve yerleştirilerek yeni bir basım başlatılabilir.
Hem SLS hem de MJF işlemlerinde, makine başına üç çerçeve önerilir: biri basım, biri soğutma ve sonuncusu da işlenmek üzere ayrılmış soğutulmuş parçaları taşımak için. Bu düzen, çok az üretim aksaması ile makinenin en iyi şekilde kullanılmasına olanak tanır.
Üretim Hacmi
SLS makineleri, MJF baskıya (380 x 284 x 380 mm’ye kadar) kıyasla daha büyük üretim hacimlerine (550 x 550 x 750 mm’ye kadar) sahip parçalar üretebilir. Ancak her iki durumda da kullanılabilir imalat alanıyla aynı büyüklükte parçalar üretilmesi önerilmez; çünkü bu, parçayı etkileyebilecek (bükülme, yamulma, çekme vb.) ve üretim hatası riskini (yeniden kaplayıcının soyulması/takılması) artırabilecek ısıl koşullar ortaya çıkarabilir.
SLS baskıda verimliliği en üst düzeye çıkarmak için tüm basım hacminin kullanılması çok önemlidir çünkü bu proseste toz geri dönüşümü minimum düzeydedir (%30-50 geri dönüştürülebilirliğe sahip SLS ile karşılaştırıldığında, MJF 3D baskı ile üretilen parçalardan geri kazanılan tozun %80’i geri dönüştürülebilir).
MJF ve SLS Maliyet Karşılaştırması
Test modeli olarak bir parça tasarımını (CAD dosyasına bakın) kullanarak, Xometry Anlık Fiyat Motoru® üzerinden PA 12 (gri) malzemesi ile MJF ve SLS 3D baskı teknolojilerinin fiyatlandırmasını değerlendirdik. Sonuçlar, SLS’nin tek birim üretimi için yaklaşık %20 daha pahalı olduğunu, ancak üretim ölçeği büyütüldüğünde SLS ve MJF’nin benzer maliyetlere sahip olduğunu gösterdi. Ancak MJF daha büyük ölçekli üretimlerde daha uygun maliyetli hale gelir.
| Teknoloji ve Malzeme | 10 adet için birim fiyat (€) | 100 adet için birim fiyat (€) |
| MJF PA 12 | 39,77 | 21,13 |
| SLS PA 12 | 38,96 | 33,01 |
Fiyatlar Mayıs 2024 itibarıyla Xometry Anlık Fiyat Motoru®’na dayanmaktadır.
MJF ve SLS İçin Farklı Tasarım Yapmalı mıyım?
MJF ve SLS teknolojilerinin tasarım kuralları neredeyse aynıdır. Ancak dikkate alınması gereken şey, standart toleranslardaki farklılıklardır. Her iki prosesin de 100 mm’den büyük parçalar için ±%0,3’lük bir toleransı vardır; ancak MJF, 100 mm’nin altındaki parçalar için biraz daha sıkı bir tolerans aralığı (±0,2 mm) sunar (SLS için ±0,3 mm).
MJF ve SLS Birbirinin Yerine Kullanılabilir mi?
Bu iki teknolojinin farkları olmasına rağmen, mekanik özellikler, parça karmaşıklığı ve malzeme özellikleri örtüştüğü sürece, birçok uygulamada birbirlerinin yerine kullanılabilirler. Her iki teknolojinin de uygun olabileceği bazı genel uygulamalar şunlardır:
- Parçaların işlevsel testleri: Her iki teknoloji de, PA 11, PA 12 veya daha fazla sağlamlık için cam dolgulu PA 12’den üretilen braketler, klipsler ve muhafazalar gibi parçaların işlevsel testlerine dayanacak yeterli mekanik mukavemet ve dayanıklılık sunar.
- Nihai kullanım parçaları: MJF ve SLS ile, PA 12 ve cam dolgulu PA 12’den konektörler, dişliler veya elektronik cihazlar için muhafazalar gibi mukavemetli ve dayanıklı parçalar üretilebilir.
- Elastomerik parçalar: Her iki teknik ile de esnek ve dayanıklı bir malzeme olan TPU işlenebilir; Dolayısıyla esneklik ve dayanıklılık gerektiren hareketli ve hareketsiz contalar ve esnek bağlantılar gibi parçaların üretimi için uygundurlar.
Doğru 3D Baskı Teknolojisi Nasıl Seçilir
Birçok temel uygulamada hem SLS hem de MJF, benzer mekanik ve yüzey kalitelerine sahip parçalar üretilmesine olanak sağlar. Ancak daha hassas çözünürlükler, özel malzeme gereklilikleri vb. içeren bazı daha zorlu uygulamalarda bir teknoloji diğerine göre avantajlara sahip olabilir.
Aşağıdaki tabloda, SLS ve MJF arasında seçim yaparken dikkate alınacak temel karar verme faktörleri karşılaştırılmaktadır:
| Özellik | SLS | MJF |
| İşlem süresi | MJF’ye benzer baskı süresi, ancak baskıdan sonra parçaların soğuması daha uzun sürer | Benzer baskı süresi ancak özel işlem sonrası istasyonları sayesinde daha hızlı soğuma |
| Üretim hacmi | 550 x 550 x 750 mm’ye kadar parça üretebilmektedir | En fazla 380 x 284 x 380 mm boyutlarında parçalar üretebilmektedir |
| Malzemeler | PA 11, PA 12, Cam dolgulu PA 12, Alumid, PA 2241 FR, PA 11 ve gıda sınıfı PA 12, PP ve TPU’da dahil olmak üzere birçok malzemeyle basım yapılabilir | Şu anda yalnızca PA 11, PA 12, Cam dolgulu PA 12, PP ve TPU basılabilir |
| Yüzey kalitesi | Baskı sonrası parçalar daha az pütürlü bir yüzeye sahiptir. Çeşitli ardıl işlem seçenekleri mevcuttur. | Baskı sonrası parçalar pütürlü bir yüzeye sahiptir. Çeşitli ardıl işlem seçenekleri mevcuttur. |
| Maliyet | SLS ve MJF, üretim ölçeği büyüdüğünde benzer baskı maliyetlerine sahiptir; ancak SLS, tek birim üretimi için daha pahalıdır. Bununla birlikte maliyet çeşitli faktörlere bağlıdır ve duruma göre değerlendirilmelidir. | |
| Uygulamalar | Prototipler ve muhafazalar, mekanik bağlantı parçaları, elektronik cihazlar için mahfazalar ve organik/sanatsal tasarımlar gibi işlevsel parçalar üretmek için idealdir. | Prototipler ve muhafazalar, spor ekipmanları, endüstriyel ürünler, montaj parçaları ve drone bileşenleri dahil olmak üzere düşük ila orta üretim hacimlerinde işlevsel parçalar üretmek için idealdir. |
MJF ve SLS Parçalarınızı Xometry ile Üretin
Xometry, üretim ihtiyaçlarınıza yönelik geniş malzeme ve ardıl işlem seçenekleriyle SLS 3D baskı ve MJF 3D baskı hizmetleri sunmaktadır. Xometry Anlık Fiyat Motoru ile kolayca karşılaştırmalar yapabilir ve özel gereklilikler için en iyi teknolojiyi seçebilirsiniz. Fiyatlandırma ve teslim sürelerini içeren anında fiyat teklifi almak için CAD dosyanızı yüklemeniz yeterlidir.
Xometry ayrıca projeniz için en uygun 3D baskı seçeneğini seçmenize yardımcı olmak amacıyla, kurumsal müşterilerimize deneyimli mühendislerimiz ile DFM geri bildirimi ve danışmanlık hizmetleri de sunmaktadır.
Comment(0)