다음 사항을 파악하고 있다면 MJF용 부품 설계 방법신뢰할 수 있고 반복 가능한 품질, 후처리 후에도 놀라지 않는 공차, 10개의 프로토타입에서 수천 개의 생산 부품으로 이동할 때도 여전히 합리적인 단가라는 세 가지를 중요하게 생각할 것입니다. 멀티젯 퓨전은 다른 공정에 비해 관대하지만 체계적인 CAD에 대한 보상을 제공합니다. 미국 제품 팀과 제조업체를 대상으로 하는 이 가이드는 전문 용어에 얽매이지 않고 즉시 적용할 수 있는 실행 가능하고 현장에서 입증된 사례를 제시합니다.

MJF에 대한 빠른 복습 

벽 두께와 필렛을 변경하기 전에 MJF가 실제로 분말을 융합하는 방법을 기억해두면 도움이 됩니다. 폴리머가 응고되기를 원하는 곳에 에이전트를 분사하면 적외선이 용융을 일으키고 주변 파우더가 내장된 지지대 역할을 합니다. 이러한 자유에는 열 질량, 파우더 배출, 마감 처리 등 책임이 따르기 때문에 치수를 조정해야 합니다. 이러한 상호 작용을 이해해야 합격 가능한 프린트를 생산 가능한 부품으로 전환할 수 있습니다.

MJF용 부품을 설계하는 방법? 비즈니스 목표에서 시작

지오메트리를 결정하기 전에 비즈니스 제약 조건에 따라 팀을 조율하여 사후 대응이 아닌 의도적인 엔지니어링 선택을 하도록 하세요. 이 짧은 연습을 통해 프로토타입을 과도하게 엔지니어링하거나 브릿지-투-툴링 실행을 과소 엔지니어링하는 것을 방지할 수 있습니다. 부품당 비용, 리드 타임, 후가공이 필요한 치수와 "인쇄 후 사용"이 필요한 치수를 고려하세요.

• 비용 및 일정 현실화 정의 (프로토타입 대 파일럿 대 소량 생산) 중 하나를 선택해야 합니다.
  
• 기능 요구 사항 캡처 로드 경로, 밀봉, 자외선 노출, 필요한 미적 요소 등을 고려해야 합니다.
  
• 잠금 QA 및 유효성 검사 (CMM 스캔, 고/노고 게이지, 드릴링 또는 리밍 보어, 염색, 증기 스무딩).
  

신뢰할 수 있는 핵심 지오메트리 규칙 

수치만으로는 성공을 보장할 수는 없지만 가장 일반적인 실패를 방지할 수 있습니다. 아래 그림은 미국의 주요 서비스 센터에서 널리 채택된 사례와 HP 지침을 반영합니다. 테스트하고 문서화하며 여러 빌드에서 인쇄 방향을 일관되게 유지한다면 편차는 괜찮습니다.

• 벽: 짧고 구조적이지 않은 벽을 ≥0.8mm인클로저, 브래킷 또는 하중을 전달하는 부품의 경우 다음을 사용하십시오. 1.2-2.0mm.
  
• 엠보싱/인그레이빙 디테일: 높이 또는 깊이 ≥0.4 mm 스트로크 포함 ≥0.3mm 를 사용하여 블라스팅 또는 염색 후에도 가독성을 유지할 수 있습니다.
  
• 살아있는 경첩: 주변 0.3mm 두께가 두껍고 방향이 Z가 아닌 XY입니다.
  
• 필렛: 추가 ≥0.8mm 내부 및 ≥1.0mm 외부에서 스트레스 집중과 계단 밟기를 줄입니다.
  
• 격자: 셀 크기 유지 ≥1.5mm 를 사용하여 일관된 융합과 예측 가능한 디파우딩을 보장합니다.

정확도, 수축 및 현실적인 허용 오차

치수 정확도는 형상, 방향, 국부적 열 질량 및 후처리의 함수입니다. 이해 관계자에게 포괄적인 허용 오차를 약속하는 대신 기본 경험 법칙을 설정하고 도면에 CTQ 피처에 대한 예외를 지정하세요.

• 사용 최대 100mm 길이까지 ±0.2mm를 클릭한 다음 ±0.2% 그 이상은 PA12의 보수적인 기준으로 삼습니다.
• 기대 약간 작은 크기로 인쇄할 수 있는 구멍leave +0.1 ~ +0.2mm 를 사용하여 리밍 또는 드릴링할 수 있습니다.
• 모델 조립 수당 비드 블라스트, 염색, 베이퍼 스무드 또는 기계 가공을 계획하는 모든 곳에서 사용할 수 있습니다.
• 유지 균일한 벽 두께 를 사용하여 열 축적과 뒤틀림으로 인해 허용 오차 스택이 흐트러지는 것을 방지합니다.
  

중공, 파우더 탈출 및 열 균형

큰 솔리드 블록은 부품이 휘어지고 재료비가 많이 드는 가장 빠른 경로입니다. 속이 비어 있으면 파우더를 절약할 수 있을 뿐만 아니라 열 거동을 균일하게 하여 공차를 제어할 수 있습니다. 사후 고려가 아닌 유체 시스템처럼 이스케이프 경로를 계획하세요.

• 속이 빈 두꺼운 영역 를 클릭하고 6mm 이상의 탈출 구멍 2개 이상 를 반대쪽 면에 대고 가루를 씻어냅니다.
• 탈출구 배치 높고 낮음 를 사용하여 가루를 제거하는 동안 중력과 압축 공기를 사용합니다.
• 유지 내부 채널 ≥2mm 넓어서 가루가 굳어 열을 가두지 않습니다.
• 유지 관리 일관된 벽 두께 속이 빈 껍질에 넣고, 열 구배를 만드는 길고 고르지 않은 전환을 피하세요.

강도 및 강성 최적화(리브, 쉘, 격자)

리브, 껍질, 격자를 올바르게 사용하면 내구성을 손상시키지 않고도 질량을 절단할 수 있습니다. 리브는 얇은 화장품 지느러미가 아니라 필렛과 두께가 필요한 구조적 특징으로 취급하세요. 격자의 경우 렌더링에서는 보기 좋지만 생산에서는 실패하는 이색적인 셀 패턴보다 제조 가능성과 가루 제거에 우선순위를 둡니다.

• 갈비 는 벽의 60-80% 균열이 시작되는 것을 방지하기 위해 뿌리 부분(≥0.5mm)을 지지하고 필렛 처리합니다.
• 셸 + 격자 전략이 잘 작동합니다. 1-1.5mm 쉘 를 통해 15-25% 자이로이드/다이아몬드 코어는 일반적이고 견고한 패턴입니다.
• 인서트용 보스 여분의 고기가 필요한 경우: 열 설정 인서트 공급업체의 파일럿 및 벽 두께 권장 사항을 준수하여 균열을 방지합니다.

어셈블리 및 움직이는 부품 설계

어셈블리를 한 번에 인쇄하고 싶지만 융착된 접합부는 다시 인쇄하는 데 비용이 많이 듭니다. 인쇄할 때는 모든 접촉면에 열 사이클과 브레이크아웃 과정을 견딜 수 있을 만큼 충분한 공기를 공급하세요. 생산량에 투입하기 전에 단일 샘플 세트를 검증하세요.

• Leave 측면당 0.25mm 간격 융합을 방지하기 위해 움직이는 표면 사이에 있습니다.
• 오리엔트 부품 를 사용하여 서로 소결될 수 있는 길고 평행한 닫힌 면을 최소화합니다.
• For 스냅 핏모델 측면당 +0.15mm 여유 공간 FEA가 아닌 실제 인쇄물로 강성을 확인합니다.
  

표면 마감 및 후처리

MJF 부품은 무광 회색 마감과 약 6~8µm의 일반적인 Ra로 기계에서 출고됩니다. 모든 마감 단계는 형상을 약간씩 변경하므로 건너뛰고 싶은 부분이 아니라 실제로 적용할 부분을 중심으로 간격과 공차를 설정합니다.

• 비드 블라스팅 텍스처까지 제거할 수 있지만, 타이트한 핏의 경우 몇 백분의 1 밀리미터의 예산으로 제거할 수 있습니다.
  
• 염색 (종종 검은색)은 약 1/4밀리미터를 관통하므로 여유 공간을 가리기 위해 이 색상에 의존하지 말고 디자인에 반영하세요.
  
• 증기 스무딩 표면 무결성 및 수밀성 향상; 추가 0.05-0.15 mm 중요한 인터페이스에 대한 추가 여유 공간을 확보합니다.
  
• 2차 가공 (드릴, 리임, 탭, 페이스)는 종종 가장 저렴한 방법으로 CTQ 치수를 보장하는 방법입니다.
  

반복성을 위한 품질 보증 및 문서화

반복 가능한 MJF 제작을 위해서는 명목 치수 이상의 것을 문서화해야 합니다. 각 부품의 중첩, 방향, 마감 방법을 캡처한 다음 이를 도면, 트래블러 또는 MSA 파일에 고정하세요. 규제가 많은 애플리케이션일수록 이러한 작업은 더욱 중요합니다.

• 빌드 방향 및 패킹 밀도 고정 프로덕션 실행을 위해 릴리스 패키지에 주석이 달린 스크린샷을 보관하세요.
  
• CTQ 치수 및 게이지 나열 (CMM, 구조광 스캔 또는 이동/이동 금지)를 사용하여 애매한 검사를 피할 수 있습니다.
  
• 재료 로트 번호 및 후처리 레시피 추적 규제 또는 의료 규정 준수와 관련된 경우.
  
• 어닐링 또는 스무딩 매개변수 기록 (시간, 온도, 화학)를 사용하여 로트 간 일관성을 보장합니다.

일반적인 MJF 설계 실수 및 빠른 해결 방법

두꺼운 고체 덩어리가 뒤틀리거나, 날카로운 내부 모서리가 갈라지거나, 크기가 작은 구멍이 뚫리지 않거나, 간격이 거의 없는 어셈블리가 고가의 문진으로 융합되는 등 팀에서 예방 가능한 오류를 반복하는 경우가 종종 있습니다. 이러한 문제를 해결하려면 CAD 체크리스트에 간단하고 성문화된 규칙이 필요합니다.

• 단단한 벽돌을 모델링하지 마십시오.-두꺼운 구역을 비우고, 통풍구를 추가하고, 벽을 균일하게 유지합니다.
  
• 안쪽 구석까지 필링 부하 또는 열 집중도를 확인합니다.
  
• 구멍이 꽉 인쇄된다고 가정 를 클릭하고 드릴링 또는 드릴링 계획을 세웁니다.
  
• 움직이는 부품에 숨 쉴 공간 제공-기본 시작점으로 한 면당 0.25mm를 처리합니다.
  
• 벽 두께 정규화 강성을 위해 임의의 두께의 스파이크가 아닌 리브를 사용합니다.
  

MJF를 위한 재료 선택 

PA12가 기본값이지만 유일한 옵션은 아닙니다. 소재 결정은 강도, 연성, 내화학성, 색상, 심지어 표면 마감에도 영향을 미칩니다. 의도적으로 선택한 다음 선택한 폴리머에 맞게 디자인 규칙(벽 두께, 간격, 후처리)을 조정하세요.

• PA12균형 잡힌 강도, 강성 및 정확성; 범용 생산에 이상적입니다.
  
• PA11높은 인성 및 내충격성; 스냅핏 및 리빙 힌지에 적합합니다.
  
• 유리 또는 미네랄 충전 나일론강성과 내열성은 높지만 부서지기 쉬우며 반경이 넉넉합니다.
  
• ESD 안전 성적전자 제품 하우징의 경우, 공급업체와 표면 저항 범위를 확인하고 쿠폰뿐만 아니라 부품을 테스트하세요.

CAD를 업로드하기 전에 실행할 DFM 체크리스트 

짧고 강제적인 체크리스트를 통해 90%의 재인쇄를 방지할 수 있습니다. 지사에 파일을 보내기 전에 내부적으로 실행하고 공급업체 측에 확인을 요청하세요. 이것은 가장 저렴한 품질 관리입니다.

• 모든 벽의 두께가 0.8mm 이상입니까?1.2~2.0mm의 내력벽 또는 높은 벽을 사용하시나요?
• 두꺼운 부분을 비웠나요? 반대쪽 면에 6mm 이상의 이스케이프 구멍을 추가할 수 있습니까?
• 0.1-0.2mm를 할당하셨나요? 인쇄 후 엄격한 공차가 필요한 구멍이 있습니까?
• 움직이는 부품의 간격이 측면당 0.25mm 이상입니까?스냅 핏은 +0.15mm로 제공되나요?
• 방향, 포장 밀도 및 후처리 단계를 문서화했습니까? 프로덕션에 필요하신가요?
  

결론

열, 파우더 흐름, 마감 등 공정의 물리학을 염두에 두고 설계하면 훌륭한 결과를 얻을 수 있습니다. 벽의 균형을 맞추고, 실제 파우더 배출 경로를 만들고, 가공 예산을 책정하여 골칫거리를 줄이고, 모든 배치가 동일하게 작동하도록 방향을 문서화하세요. 이렇게 하면 미국에서 프로토타입에서 생산으로 확장할 때 품질을 관리하고 재작업을 줄이며 단가를 예측 가능하게 유지할 수 있습니다. 빠른 DFM 패스를 원하거나 다음 빌드에 대한 두 번째 시선이 필요한 경우, 엘리트 몰드 CAD를 검토하고 가장 경제적인 방법을 제안할 준비가 되어 있습니다.

자주 묻는 질문

항상 신뢰할 수 있는 최소 벽 두께가 있나요?

0.8mm는 짧은 비구조 벽에 널리 사용되는 안전한 최소 두께입니다. 피처가 높거나 하중을 견디거나 열이 발생하는 경우 1.2~2.0mm로 늘립니다.

스레드를 직접 인쇄할 수 있나요?

예, 더 큰 사이즈(M6 이상)의 경우 내구성과 반복성을 위해 대부분의 팀은 파일럿 홀을 인쇄하고 열경화성 인서트 또는 포스트 태핑을 사용합니다.

기계에서 평평한 씰링 면이 얼마나 정확하게 나오나요?

0.2mm를 계획하고 단단한 밀봉이 필요한 경우 증기 스무딩 또는 기계 가공을 사용합니다.

베이퍼 스무딩으로 치수가 변경되나요?

약간. 정밀도가 중요한 인터페이스에는 0.05~0.15mm의 간격을 추가합니다.