Das Multi Jet Fusion (MJF)-Verfahren von HP revolutioniert die additive Fertigung mit einer Kombination aus Geschwindigkeit, Präzision und Flexibilität. Es basiert auf der Verwendung von feinen Tintenköpfen, die selektiv ein spezialisiertes Bindemittel auf eine Pulverbasis auftragen, um präzise Schichtstrukturen zu schaffen. Der gesamte Druckprozess wird durch Infrarotstrahlung unterstützt, die die bedruckte Schicht schnell härtet, was zu einer besonders schnellen Fertigung von Bauteilen führt.
Ein entscheidender Vorteil von MJF liegt in der hohen Präzision und der exzellenten Maßhaltigkeit, die selbst bei komplexen und detaillierten Geometrien aufrechterhalten wird. Im Vergleich zu anderen Verfahren wie FDM oder SLS liefert MJF eine deutlich bessere Oberflächenqualität – die Bauteile benötigen meist weniger Nachbearbeitung und sind direkt aus dem Drucker funktionsfähig.
Dank der hohen mechanischen Belastbarkeit der gefertigten Bauteile ist MJF nicht nur für Prototypen geeignet, sondern auch für die Herstellung von funktionalen Endprodukten und Kleinserien. Das Verfahren ermöglicht die Fertigung von isotropen, also gleichmäßigen, mechanischen Eigenschaften über die gesamte Bauteilstruktur, was eine hohe Festigkeit und Stabilität gewährleistet. Dies ist besonders vorteilhaft für Anwendungen, bei denen hohe Belastungen oder präzise Toleranzen erforderlich sind.
Ein weiterer technischer Vorteil von MJF ist die Energieeffizienz des Verfahrens. Während des gesamten Druckprozesses wird der Energieverbrauch optimiert, da die Schichtbearbeitung und das Aushärten simultan ablaufen, wodurch Zeit und Ressourcen gespart werden. Der Materialverbrauch ist ebenfalls sehr effizient, da überschüssiges Pulver im Anschluss an den Druckprozess wiederverwendet werden kann, was die Produktionskosten reduziert und die Umwelt schont.
Darüber hinaus ermöglicht MJF eine hohe Designfreiheit, da nahezu jede Geometrie gedruckt werden kann – von komplexen inneren Kanälen und Hohlräumen bis zu filigranen Strukturen. Dies eröffnet Möglichkeiten für innovative, funktionsoptimierte Designs, die mit traditionellen Fertigungstechniken nicht realisierbar wären.
Abgerundet wird das Verfahren durch die gute Skalierbarkeit: MJF ist sowohl für die Herstellung von Einzelstücken als auch für die Produktion in Serienformaten geeignet, ohne dass Qualität oder Kostenstruktur erheblich variieren. Die schnellen Produktionszeiten machen es zu einer attraktiven Option für zeitkritische Projekte, da komplette Baugruppen in einem einzigen Schritt gefertigt werden können.
Typische Werte der Präzision im MJF-Verfahren sind:
- Schichtdicke: Die Schichtdicke beim MJF beträgt in der Regel zwischen 0,08 mm und 0,1 mm pro Schicht. Diese geringe Schichtdicke ermöglicht eine hohe Detailgenauigkeit und eine glatte Oberfläche.
- Minimale Featuregröße: Die minimal darstellbare Featuregröße liegt bei etwa 0,2 mm. Das bedeutet, dass auch sehr kleine und filigrane Geometrien mit hoher Präzision gefertigt werden können.
- Maßhaltigkeit: Die Bauteile weisen eine typische Toleranz von ±0,3 % auf, was für viele Anwendungen ausreichend ist. Bei einfachen Geometrien können die Toleranzen sogar noch enger sein, insbesondere wenn die Druckparameter optimiert sind.
- Oberflächenqualität: Die Oberflächen sind in der Regel recht glatt und benötigen weniger Nachbearbeitung. MJF bietet eine Oberflächenrauhigkeit von etwa Ra 12-25 µm, was eine gute Ausgangsbasis für die meisten Anwendungen darstellt.