MJF 3D印刷デザイン: 信頼できる機能部品の究極のガイド

マルチジェット融合 (MJF) 3D印刷は、機能的な部品のゲームチェンジャーであり、密集しています, 表面仕上げが高く、生産速度が速い等方性成分. しかし、MJFの強みでさえ, デザインの選択が悪いと、一般的な問題が発生します: ゆがんだ部品, 閉じ込められたパウダー, または脆性機能. 解決策? 証明された後 MJF 3D印刷デザイン このパウダーベッドテクノロジーに合わせた原則. このガイドは崩壊します 9 重要な設計戦略, 現実世界のケーススタディを共有します, 詳細な仕様テーブルを提供します, そして、あなたが費用のかかる間違いを避けるのを助けます - あなたは強い部品を手に入れます, 正確な, 産業用の準備ができています.

初め: MJF 3D印刷とは何ですか? (デザインの重要な基本)

デザインのヒントに飛び込む前に, MJFがどのように機能するかを理解することが重要です。ユニークなプロセスは、「良い」デザインを作るものを形作ります.

MJF (HPによって開発されました) 使用するパウダーベッドフュージョンテクノロジーです:

1. 熱可塑性粉末 (例えば。, PA 12, PA 11, pp) 薄い層に広がります (0.08厚さmm).
2. 融合エージェント (液体化学物質) パウダーに噴射して、部品の形状を定義します.
3. 加熱ランプ 融合剤が適用されるパウダーが溶けます - ボンディングレイヤーを一緒に.

設計のための重要なMJF特性:

• サポート構造は必要ありません (ルースパウダーはサポートとして機能します).
• 等方性部分を作成します (すべての方向に強い, FDMのレイヤーの衰弱とは異なります).
• 複雑なジオメトリに最適です (格子, 中空の部分) しかし、粉末の保持とゆがみが発生しやすい設計が不十分な場合.

9 重要なMJF 3D印刷設計戦略 (ルール付き & ケース)

各デザインのヒントは、閉じ込められた粉末から歪んだ平らな表面まで、一般的なMJFの痛みに対処します. これらのルールに従って、部分品質を最大化します.

1. 最適な壁の厚さを維持します (反りは避けてください & 脆さ)

後処理中に薄い壁が割れます; 厚すぎる壁は熱とゆがんだ. MJFの熱力学的プロセスにより、壁の厚さが特に重要になります.

壁の厚さの重要なルール:

プロのヒント:

• 厚さを保ちます ユニフォーム: 突然の変化 (例えば。, 0.7mm〜3mm) ストレスポイントを作成します - 段階的な遷移を使用します (スロープ 1:5).
• 薄い領域を強化します: 1〜2mmの補強材または切り身を1mm未満の壁に加えます (例えば。, 薄いパネルの端).

ケーススタディ: 医療機器会社がPAを印刷しました 12 0.5mmの壁を持つ外科ガイド. 40% 滅菌中にひび割れたガイドの. 壁を0.7mmに増やし、フィレットを追加すると、故障率が0％に減少しました $3,000 再版で.

2. 細い機能を強化します (カンチレバー, フック, スナップ)

細長い機能 (例えば。, カンチレバー, スナップタブ) MJFでは壊れやすいです。彼らは不均一な暖房とサポートの不足のために曲がったり休憩したりします.

細い機能の重要なルール:

• カンチレバー: 幅用 <1mm, アスペクト比を保持します (長さ/幅) <1:1 (例えば。, 1幅mm =長さ1mm). 塩基の厚さは1mm以上でなければなりません.
• スナップ/フック: 切り身を追加します (半径=½ベースの厚さ) 力を分配するストレスポイントで.
• 急激な移行: 滑らかな曲線に置き換えます (半径≥0.5mm) ひび割れを避けるため.

例: 消費者ブランドはPAを印刷しました 12 電話ケースは0.8mmのベースと鋭いエッジでスナップします. 25% アセンブリ中にスナップが壊れました. 0.5mmの切り身で1mmのベースに再設計された問題は問題を修正しました。.

3. パウダーを簡単に除去するための設計 (閉じ込められた残留物はありません)

MJFのルーズパウダーは中空の部品を埋めますが、閉じ込められたパウダーは重量を追加します, チャンネルを詰まらせます, 部分を弱めます. 適切な粉末避難は交渉できません.

粉末除去のための重要なルール:

• 中空の部分: 追加 2+ 粉末放電穴 (直径5mm以上) 反対側に (例えば。, 容器の上下) エアフロー用.
• グリル/格子: 粉の間隔を1mm以上に保ち、パウダーを簡単に消すようにします.
• パイプ/チャネル: 掃除中に粉末の塊を壊すために、1〜2mmの厚さのストリップを内側に加えます. パイプ用 <5幅mm, 柔軟なクリーンアップツールポストプリントを使用します.

ケーススタディ: ドローンメーカーがPAを印刷しました 12 1つの3mmパウダーホールを備えたバッテリーハウジング. 内部で圧縮されたパウダー, ハウジングを意図したよりも12g重くする. 2つの5mm穴で再設計すると、削除できます 98% パウダーの - バッテリーのフィットを改善し、体重を減らします.

4. 交配部品に適切なクリアランスを残します

MJF部品はわずかに収縮します (3–4％) 冷却中に、クリアランスが少しずつ部品が融合します; 多すぎるとアセンブリが緩みます.

クリアランスの重要なルール:

ヒント: 最初にテストペアを印刷します! MJFクリアランスは、材料によって異なります 11 PAよりも0.1mmのクリアランスが必要です 12 縮小が高いため.

例: 電子会社がPAを印刷しました 12 ネジの0.3mmクリアランスを備えたセンサーブラケット. 収縮のためにネジが立ち往生しました. クリアランスを0.4mmに増やすネジをスムーズに整理します - アセンブリの遅延が増えない.

5. 大きな平らな領域を避けてください (反り防止します)

広い平らな表面 (ビルドプラットフォームと平行) 不均一な熱分布によるワープ. サポートリブでさえストレスを集中させることで問題を悪化させる可能性があります.

フラットエリアの重要なルール:

• サイズ制限: A5よりも大きいフラットエリアを避けてください (148×210mm). 大きな部品の場合, 1〜2mmのギャップで小さなセクションに分割されます.
• グリルに置き換えます: 熱応力を減らすために平らな表面に5〜10mmの穴を開ける (例えば。, 10mmグリッドホールを備えた200mmパネル).
• オリエンテーション: ビルドプラットフォームから5〜10°の平らな領域を傾けて、冷却のバランスをとる.

ケーススタディ: PAを印刷した家具ブランド 12 テーブルトップ (300×200mm) 固体平らな表面として. 35% 2mmでゆがんだ. 10mmのグリルパターンで再設計すると、縦糸が減少しました <0.5MM - すべてのトップスは品質基準を満たしました.

6. 細い部品のゆがみを減らします

細長い部分 (アスペクト比 >10:1) warp due to uneven cooling—thickness changes make the issue worse.

Key Rules for Slender Parts:

• Aspect ratio limit: Keep unsupported areas <10:1 (例えば。, 10mm wide = max 100mm long).
• Thickness balance: Make walls 1.2–1.5mm thick (thicker than minimum) to slow cooling.
• Internal structure: Add a honeycomb infill (50% 密度) to distribute material evenly.

例: A robotics team printed PA 12 arm links (150MMの長さ, 10幅mm, 0.8厚さmm). 20% warped by 3mm. Increasing thickness to 1.2mm and adding honeycomb infill reduced warpage to 0.8mm—links fit perfectly in the robot.

7. Optimize Snap Structures for MJF (Use PA 11 柔軟性のため)

スナップはMJFアセンブリに最適です, しかし、デザインが不十分であると破損につながります. 材料の選択とジオメトリは重要です.

スナップデザインの重要なルール:

• 材料: Use PA 11 (PAよりも休憩時のより高い伸長 12) - それはより柔軟であり、繰り返されるストレスの下でひび割れに抵抗します.
• 寸法: カンチレバーベースの厚さ≥1mm; オーバーハング深度≥1mm (信頼できるロック用).
• 角度: 挿入力を減らすために、35〜40°のテーパーカンチレバー. 面取りのヒント (0.5mm) 滑らかなアセンブリ用.

ケーススタディ: おもちゃ会社がPAを使用しました 12 Snap-togetherブロック用. 15% スナップの後に壊れた 5 用途. PAに切り替えます 11 そして、38°にカンチレバーを先細りにして、スナップを最後にしました 50+ 使用 - より多くのリターンではありません.

8. パウダーチャネルなしで深い穴を避けてください

ブラインドホール (出口なし) または深いキャビティトラップパウダー - ねじれた部品のためにきれいで危険にさらされている (パウダー詰まり糸).

深い穴の重要なルール:

• 深さ制限: For holes >12.7mm deep, 追加 2+ 深さに沿った粉末放電ポイント (例えば。, 深さ10mmの5mmチャネルを備えた20mmの穴).
• スタッド: フィレットコーナーを使用してください (半径≥0.5mm) スタッドを強化し、粉末の蓄積を減らすためにスタッドの根元で.
• ねじ付き穴: 底部に1mmのパウダーチャネルを追加します - 留め具用の装飾スレッドはきれいです.

例: 自動車サプライヤーが印刷されたPA 12 センサーは、深さ15mmのブラインドホールを備えています. 糸に閉じ込められたパウダーは、ネジを挿入することを不可能にしました. 下部に5mmパウダーチャネルを追加すると、問題が修正されました。すべてのマウントが正しく組み立てられました.

9. 読みやすい救済を設計します & 彫刻 (後処理を生き延びます)

文章, ロゴ, または、小さすぎる場合は表面の詳細がぼやけます (一般的なMJF後処理) 小さな機能を侵食します.

詳細の重要なルール:

• 線幅: レリーフの最低0.5mm (上げられたテキスト) または彫刻 (埋め込みテキスト).
• 高さ/深さ: 高さ1mm以上のレリーフ; 深さ0.5mm以上の彫刻.
• オリエンテーション: エンボス加工されたテキストを下にします (粉で保護されています) 刻まれたテキスト (掃除が簡単です).
• フォントサイズ: 高さ2.5mm (sans-serifのようなフォントは、最もよく機能します).

ケーススタディ: ブランド印刷されたPA 12 高さ0.8mmのエンボスロゴを備えたプロモーションキーチェーン. サンドブラストが消去されました 30% ロゴの. ロゴの高さを1.2mmに増やし、それらに直面してロゴを無傷に保ちました。すべてのキーチェーンはプロフェッショナルに見えました.

MJF 3D印刷仕様参照テーブル

このテーブルを使用して、重要な設計制限をすばやく参照してください (HPの公式データとXometryのテストに基づいています):

現実世界のMJFデザインの成功: 工業用品ハウジング

製造会社が必要です 50 PA 12 コンベアシステム用のギアハウジング. 上記のデザインのヒントを適用した方法は次のとおりです:

1. 壁の厚さ: 1.5mm (ユニフォーム, 突然の変更はありません) 反りを避けるため.
2. 粉末除去: 中空のハウジングの反対側にある2つの5mm穴.
3. クリアランス: 0.4ギアシャフトのMMクリアランス (ポストアセンブル).
4. 細い機能: 1mmのベースの厚さと0.5mmの切り身のギア歯.
5. フラットエリア: 上部パネルのグリルパターン (10mmホール) 反りを減らすため.

結果: 全て 50 ハウジングは質の高いテストに合格しました - 反りはありませんでした, きれいな粉末の除去, ギアは完全にフィットします. クライアントが保存しました $2,500 vs. 以前のFDMプリントハウジング (持っていた 20% 故障率).

MJF 3D印刷デザインに関するYiguテクノロジーの視点

Yiguテクノロジーで, 各クライアントの素材とユースケースに合わせてMJFデザインを調整します. ギアやブラケットなどの機能部品の場合, 一般的な問題を回避するために、0.7〜1.5mmの壁の厚さと5mmパウダーホールを優先順位を付けます. 柔軟な部品の場合 (例えば。, スナップ), PAをお勧めします 11 PA上 12 耐久性のため. また、生産が始まる前に、プリントのデザインレビュー（大きなフラットエリアやディープブラインドホールなどのリスクを繰り返すリスクも提供します。. 私たちのチームは、複雑な幾何学でMJFの強さを使用して軽量を作成します, 強い部分, 信頼性を確保するためにこれらのルールに従っている間. 私たちのために, MJFデザインはルールだけではありません。それはあなたの業界で働く部品を作ることです.

MJF 3D印刷デザインに関するFAQ

1. PAを使用できますか 12 スナップ構造用, またはPAです 11 常に良い?

PA 12 低使用のスナップで機能します (例えば。, 一度組み立てられた部品), しかし、Pa 11 繰り返し使用する方が良いです (例えば。, 電話ケース, おもちゃ). PA 11 もっている 40% PA 12よりも休憩時のより高い伸び - ストレスの下での割れ目を抵抗する. PAをテストします 12 コストが懸念事項である場合、最初にスナップします, しかし、耐久性が低いことを期待してください.

2. 私が使用できる最小の粉末放電穴は何ですか?

最小値は5mmです (3-4mm) トラップパウダー, クリーンアップツールを使用しても. 5mmの穴が大きすぎる小さな部品の場合, パーツを2つのピースに分割します (個別に印刷して組み立てます) 中空の領域を避けるため.

3. 部品を再設計できない場合、ゆがんだフラットエリアを修正するにはどうすればよいですか?

ビルドプラットフォームから平らな領域を10〜15°傾斜させます (スライサーソフトウェアで) - これは冷却のバランスを取ります. 厚さ1mmの補強材を追加することもできます (20mm離れた間隔) 縦糸を減らすために平らな表面の後ろに. 完全に生産する前に結果を確認するために最初に一部をテストしてください.