Tecnologia Multi Jet Fusion

Por Enderson Moura
Técnico master em SOLIDWORKS na SKA

Neste artigo falarei sobre a manufatura aditiva e as particularidades da tecnologia Multi Jet Fusion (MJF). Os meus amigos mais próximos sabem o quanto me interesso por tecnologias e conceitos que podem ser revolucionários. Há alguns anos, quando foi anunciado o desenvolvimento e comercialização dessa tecnologia (MJF), de imediato imaginei que bom ter mais uma opção para a manufatura aditiva. 

Mas não se trata apenas de uma opção para a manufatura aditiva, a tecnologia MJF está mudando radicalmente a forma como os engenheiros e designers produzem peças funcionais. 

A grande notícia 

Em 2014, a Hewlett-Packard Company (comumente referida como HP), anunciou seus planos para dividir o ramo de computadores e impressoras de negócios e serviços. A divisão ocorreu em 1º de novembro de 2015 e resultou em duas empresas: HP Inc. e Hewlett-Packard Enterprise. Em 2019, a SKA anunciou uma grande parceria, se tornando a representante oficial da impressão 3D da HP em território nacional. A tecnologia para impressão 3D da HP pode ser conferida no Centro de Manufatura Digital da SKA. Faça o tour virtual aqui.

Benefícios: produtividade e eficiência 

Os testes realizados com a HP Jet Fusion 4200 resultam em uma eficiência 10 vezes mais rápida e com custo médio de impressão por peça 65% menor comparado com a impressão de soluções de modelagem de deposição fundida (FDM) e sinterização seletiva a laser (SLS). 

O diferencial – a tecnologia embarcada 

Pensando em aplicações, fico me questionando: por qual motivo a tecnologia MJF se destaca das diversas opções do mercado? 

As opções do mercado para manufatura aditiva utilizam um conceito “tradicional”, como: FDM ou FFF (fabricação com filamento fundido), SLA (estereolitografia) e SLS (sinterização seletiva a laser).  

A tecnologia MJF é composta de moldes térmicos a jato de tinta que aplicam agentes líquidos para aumentar a resistência da peça, que dá controle absoluto sobre sua impressão, em termos de textura, fricção, resistência e até mesmo propriedades elétricas ou térmicas. 

O leito de pó aquece uniformemente na saída de máquina. Um agente de fusão é pulverizado nos pontos onde as partículas têm que derreter seletivamente. Da mesma forma, um agente de detalhe é projetado nos contornos para melhorar a resolução da peça. À medida que as lâmpadas passam pela superfície do leito de pó, o material projetado captura o calor e o calor são contribuídos uniformemente. 

A distribuição das lâmpadas superiores garante o fornecimento de energia em toda a área de impressão. Estas lâmpadas funcionam através das termocâmeras, instaladas no topo da área de impressão, e fornecem feedback em tempo real de 900 pontos da base. 

Com base nas leituras da câmera, o sistema de entrega de energia funciona em tempo real, camada por camada. Cada lâmpada aumentará ou diminuirá a energia fornecida com base na temperatura lida em cada zona, mantendo a temperatura homogênea em todo o leito. O material é dividido em 900 pontos para controlar a homogeneidade da temperatura camada por camada, isso significa que cada pixel tem cerca de ½ polegada quadrada. 

A perda de calor de uma peça dependerá muito de sua geometria e orientação. 

Por exemplo, a engrenagem abaixo:

O controle da temperatura dentro da peça é fundamental para garantir boas propriedades mecânicas e precisão dimensional e por modelagem, prevemos o calor acumulado e as perdas de cada voxel (0,0016 polegada). Nesta simulação, ajustamos a quantidade de agente de fusão em cada voxel para garantir a mesma pontuação de fusão. 

Para prospectar a escada dos voxels, podemos comparar com outros dispositivos de tecnologia que possuem resoluções conhecidas, como: TVs de alta definição, telefones celulares, câmeras DSLR e a tecnologia MJF. 

A confiabilidade a resistência dos materiais e sua tecnologia 

Comentei sobre o tamanho das gotas (9 pico-litros) e que são necessárias 9E12 gotas para compor um litro, isso corresponde a 9000000000000 gotas. E a HP Jet Fusion 4200 tem um potencial para disparar até 79,2 milhões de gotas por segundo. 

O volume CAD original em um modelo sendo demonstrado por um monitor não tem resolução suficiente para fazer jus à capacidade de colocar agentes por camada, então, ampliamos a imagem. 

Com o aumento do zoom em 400%, observamos diversas lacunas que serão preenchidas completamente com o uso de agentes e para reproduzir exatamente as quantidades de agentes que são acionadas pelos modelos internos.  

Esse processo pode ser adaptativo para cada impressão, utilizando diversos materiais para finalidades distintas. 

Minhas impressões são positivas.

– Produção de mais impressões por dia devido ao processo de impressão contínua e resfriamento rápido; 

– Impressão segura com um espaço de impressão fechado e materiais classificados como não perigosos; 

– Diversas variedades de acabamento perfeito para as impressões em uma ampla gama de materiais e acabamentos; 

– Custo mínimo por impressão; 

– O menor custo por impressão e também reduz os custos operacionais graças à criação de curto prazo; 

– Otimização do custo e qualidade das peças com materiais eficientes e reutilizáveis; 

– Plano de produção mais confiável e previsível, para melhorar sua eficiência. 

A SKA auxilia empresas a embarcarem no conceito da indústria 4.0, tornando seus processos mais otimizados, através de soluções líderes de mercado. Quer trazer esta inovação para sua empresa também? Acesse a página do produto ou preencha o formulário abaixo: