3D 프린터 HP MJF (Multi Jet Fusion) 역사

HP가 발명한 Multi Jet Fusion 3D 프린팅은 광범위한 산업에서 선택하는 적층 제조 방법으로 빠르게 자리잡고 있습니다.
MJF(Multi Jet Fusion)는 3D 프린팅 분야에서 상대적으로 새로운 기술입니다. 신선함에도 불구하고 불과 몇 년 만에 MJF는 산업 규모의 성숙도를 향해 나아가기 시작했습니다.  Multi Jet Fusion이 3D 프린팅에 적합한지 이해하려면 기술 장단점과 잠재력을 최대한 활용하는 방법을 이해해야 합니다. 이 기사에서는 Multi Jet Fusion 3D 프린팅이 할 수 있는 기본 사항을 다룹니다. 

 

Multi Jet Fusion은 2016년 HP가 시장에 선보인 파우더 베드 퓨전 3D 프린팅 기술입니다. HP는 이 기술이 잉크젯 프린팅, 분사 가능한 재료, 정밀 저비용 기계, 재료 과학 및 이미징에 대한 HP의 수십 년간의 투자를 기반으로 한다고 설명합니다.
이 기술은 인쇄 프로세스를 수행하는 여러 잉크젯 헤드에서 그 이름을 얻었습니다. 재료 재코팅 및 에이전트 분배 및 가열 프로세스는 프린트 베드를 가로질러 서로 다른 방향으로 이동하는 별도의 헤드 어레이에 의해 수행되므로 사용자가 두 프로세스를 독립적으로 최적화할 수 있습니다.

인쇄할 3D 파일은 복셀 또는 볼륨 요소로 렌더링됩니다. 복셀은 본질적으로 2D 프린팅이 의존하는 픽셀의 3차원 등가물입니다. 픽셀이 인쇄되거나 인쇄되지 않는 2D 인쇄에서와 마찬가지로 Multi Jet Fusion 인쇄에서 복셀은 최종 인쇄에 융합되거나 융합되지 않습니다. 2D 프린팅에서 Multi Jet Fusion으로 이어진 또 다른 원칙은 색상 사용입니다. 풀 컬러 지원 Multi Jet Fusion 프린터는 2D 프린터가 페이지에 색상을 생성하는 것처럼 잉크를 혼합하여 컬러 복셀을 생성할 수 있습니다. HP의 Multi Jet Fusion과 매우 유사하고 플라스틱 대신 금속 분말을 사용하는 금속 프린터에 사용되는 Metal Jet 인쇄 프로세스를 혼동하지 마십시오. 여기서 우리의 초점은 플라스틱만 사용하는 Multi Jet Fusion입니다.

Multi Jet Fusion 프린팅 프로세스에서 프린터는 프린팅 베드에 재료 분말 층을 놓습니다. 그런 다음 잉크젯 헤드가 파우더를 가로질러 이동하여 퓨징 및 디테일링 에이전트를 그 위에 도포합니다. 그런 다음 적외선 가열 장치가 인쇄물을 가로질러 이동합니다. 퓨징제가 첨가될 때마다 밑에 있는 레이어가 함께 녹는 반면 디테일링제가 있는 부분은 파우더로 남습니다. 가루 부품이 벗겨져 원하는 형상이 생성됩니다. 또한 하위 레이어가 그 위에 인쇄된 레이어를 지원하므로 모델링 지원이 필요하지 않습니다.

 

HP는 Multi Jet Fusion 프린터가 이전 레이어가 여전히 녹는 동안 각각의 새로운 재료 및 에이전트 레이어가 배치된다는 점에서 대부분의 다른 3D 프린팅 기술과 다르다고 말합니다. 이렇게 하면 두 레이어가 완전히 융합되어 인쇄 내구성이 향상되고 세부적인 디테일이 향상됩니다. 프린팅 공정을 완료하기 위해 전체 파우더 베드와 그 안의 프린팅된 부품이 별도의 처리 스테이션으로 이동됩니다. 여기에서 융해되지 않은 느슨한 분말의 대부분을 진공 청소기로 청소하여 과도한 폐기물을 생성하는 대신 재사용할 수 있습니다.

 

Multi Jet Fusion은 전반적으로 여러 산업에서 사용되는 다목적 기술입니다. 프로토타이핑에서 부품 생산 및 내부 하우징 설계에 이르기까지 개발 프로세스의 모든 부분에서 제조업체를 도왔습니다.

 

자동차
MJF 3D 프린팅은 자동차 및 차량 제조업체가 운영 효율성을 높이면서 부품 생산 비용을 줄이는 데 도움이 됩니다. 자동차 부문의 스페인 부품 공급업체(Continental Automotive Spain S.A.)는 MJF 프린팅을 사용하여 새 부품을 툴링할 때 시간을 줄이는 데 도움이 되는 공압 그리퍼를 개발했습니다. Jaguar Land Rover에서 자동차 엔지니어는 HP Multi Jet Fusion을 사용하여 생산 차량용 브래킷과 인테리어 트림을 만들고 있습니다. General Motors의 새로운 15,000평방피트 적층 산업화 센터는 프로토타입 부품, 도구, 고정 장치 및 최종 사용 부품을 위한 3D 프린팅 제품군 중 HP MJF 기계를 포함합니다.

메드텍
대유행 기간 동안 3D 프린팅 및 디지털 제조의 이점은 계속해서 증가하여 공급망 격차를 해소하고 설계에서 부품까지의 속도를 높입니다. HP와 파트너 및 고객의 글로벌 네트워크는 긴급한 요구 사항을 충족하고 현지 제조를 가능하게 하는 새로운 생태계를 소집하기 위해 500만 개 이상의 부품을 3D 프린팅했습니다. 의료 및 치과 산업은 새로운 3D 인쇄 애플리케이션과 대량 개인화의 폭발적인 증가를 경험하고 있습니다. 테네시주 내슈빌에 있는 SmileDirectClub에는 맞춤형 치아 몰드를 만들기 위해 24시간 작동하는 60 HP Multi Jet Fusion 프린터가 있습니다. HP Jet Fusion 3D 프린터는 또한 보조기 산업을 변화시키고 맞춤형 의료 보철물의 생산을 가능하게 합니다.

 

OVR Technology는 주로 의료 및 치료 분야를 대상으로 가상 현실에서 냄새를 사용할 수 있는 장치를 생산합니다. 그들은 MJF 프린터를 사용하여 프로토타입을 위한 복잡한 형상을 가진 내구성 있고 매우 상세한 하우징을 생산할 수 있었습니다.

소비재
많은 종류의 소비재는 복잡한 모양의 부품을 소량 생산해야 합니다. 세계 최고의 식품 및 음료 회사 중 하나인 PepsiCo는 Black Panther 영화와의 제품 제휴의 일환으로 음료수 캔 위에 씌울 수 있는 작은 마스크를 디자인하려고 했을 때 어려운 방법으로 이를 발견했습니다.

 

회사는 다양한 3D 프린팅 기술을 테스트하여 유명한 슈퍼 히어로 마스크의 미세한 디테일과 딥 블랙 컬러를 재현했습니다. 결국 MJF는 제공할 수 있는 높은 생산 속도와 내구성으로 1위를 차지했습니다.

 

HP는 또한 스포츠 용품 및 안경 산업의 고객들과 협력하고 있습니다. Multi Jet Fusion을 사용하여 Oakley는 안경 선택 및 기타 운동 장비의 제품 개발 단계를 단축하고 있습니다.

 

초기에는 Multi Jet Fusion은 Nylon PA 12 분말과만 호환되었습니다. 이것이 여전히 가장 일반적인 옵션이지만, 이 기술이 시장에 출시된 몇 년 동안 사용 가능한 재료의 폭이 확장되었으며 새로운 재료는 여전히 개발 중입니다. Multi Jet Fusion은 파우더 베드 융합의 일종이지만 모든 파우더 베드 호환 재료가 MJF와 호환되는 것은 아닙니다.

 

실제로 MJF의 재료 목록은 파우더 베드 퓨전보다 훨씬 짧습니다. 부분적으로는 이것이 고유 HP 프로세스이기 때문이지만 재료 제조업체는 MJF의 증가하는 인기에 대응하고 있습니다. 실제로 2020년에 HP는 BASF와 협력하여 새로운 내구성 및 내화학성 폴리프로필렌을 개발했습니다. HP는 3D 프린팅 시장을 확장하고 새로운 애플리케이션을 가능하게 하는 최초의 폴리프로필렌 소재를 소개합니다. Momentum은 최종 부품을 위한 새로운 PP 소재, BASF와의 제휴 확장, Oechsler와의 새로운 디지털 제조 파트너십, 새로운 Metal Jet 이정표로 계속됩니다.