PolyJet 3D 打印:优势、材料和类型说明
PolyJet 3D 打印是一种使用类似于标准喷墨打印机的工艺来创建多色和多材料组件的工艺。喷墨式打印头将多个光聚合物液滴沉积到构建板上。紫外线光源立即固化该层,并重复该过程直至零件完成。
PolyJet 打印的主要优势是能够一次性创建多种颜色和材料的零件。这样可以创建与最终产品的颜色和物理感觉完全匹配的原型。 PolyJet 还可以比大多数其他 3D 打印技术更快地创建这些多色零件。 PolyJet 3D 打印可以利用多种不同的材料,这些材料可以是透明的并且具有类似橡胶的特性,同时还可以模拟 ABS 或聚丙烯等常见热塑性塑料的特性。
什么是 PolyJet™ 3D 打印?
PolyJet™ 3D 打印工艺利用入口式打印头,可以将多种不同的材料从独立的喷嘴沉积到构建平台上;因此,PolyJet™ 是喷墨打印的一个子类。 PolyJet™ 打印机中使用的材料完全是光聚合物。这些 3D 打印聚合物在暴露于紫外线时会固化。 PolyJet™ 零件还需要用于大悬伸和内部体积的支撑材料,这意味着可能需要一些后处理。 PolyJet 非常适合彩色 3D 打印,如下所示:
使用 PolyJet 打印有哪些优点?
使用 PolyJet™ 打印机的优点是可以快速制造“形状、适合且功能齐全”的原型。通过使用不同的颜色和材料,这些原型的外观和感觉就像最终产品。例如,可以打印手钻的模型,该模型具有最终零件的所有相关颜色和感觉,同时还具有柔软的手柄。
PolyJet 3D 打印机有哪些不同类型?
几种类型的 PolyJet™ 3D 打印机包括:
- Objet30: 用于打印橡胶类材料,直至高产量 J4100 机器。
- J5 Medijet: 专为医疗行业打造的机器。
- J5 Dentajet: 专为牙科行业打造的机器。
PolyJet™ 是 Stratasys 的商标,用于材料喷射型 3D 打印工艺。该公司提供各种 PolyJet™ 打印机。
PolyJet 3D 打印有哪些应用?
PolyJet™ 3D 打印广泛应用于牙科行业,用于创建精确的模具以及医疗行业的手术辅助工具。该方法还可以一步打印多颜色和多材料的部件。因此,它被广泛用于快速原型制作,并具有保留最终产品颜色的额外好处。使用模拟聚丙烯和 ABS 等材料也可以制作功能原型。 PolyJet 原型示例如下:
PolyJet 打印使用哪些材料?
PolyJet™ 打印机使用一类材料:光聚合物。这些材料以液体形式沉积并使用紫外线固化。下面列出了 PolyJet™ 打印所使用的材料:
- 数字材料: 这些材料是通过一次沉积多达七种不同的树脂而制成的,从而形成一种高度优化的材料。它们的物理和视觉特性取决于这些单独液滴的浓度、材料类型和位置。
- 数字 ABS 塑料: 数字 ABS 是一系列光敏聚合物树脂,旨在模拟传统热塑性 ABS 的特性。数字 ABS 具有与标准 ABS 相当的性能。
- 橡胶类材料: 这些材料具有类似橡胶的特性。材料硬度在肖氏 A 硬度标度上的范围为 25 到 75。
- 高温材料: 这些材料的热变形温度相对较高,为 80 °C(带有额外的后固化过程)。虽然与标准高温工程热塑性塑料相比,该值相对较低,但对于许多热空气和水原型应用来说仍然足够。
- 透明材料: PolyJet™ 提供一种名为 VeroClear 的透明光聚合物,它模拟 PMMA(丙烯酸/有机玻璃)的机械和视觉特性。为了提高光学清晰度,需要进行一些后处理,例如抛光。如果不需要完全的光学透明度,也可以使用半透明材料。
- 刚性不透明材料: 这些材料具有与丙烯酸树脂相当的性能,因此最适合不受冲击或循环负载的轻型应用。
- 模拟聚丙烯材料: 这些材料的抗冲击性几乎是其他 PolyJet™ 材料的两倍,使其更适合机械应用。它们还可以模拟聚丙烯用于活动铰链和卡扣组件的能力。
- 生物相容性材料: 这些材料适用于长期直接皮肤接触和短期肌肉膜接触。
谁开发了 3D PolyJet 打印?
PolyJet 是 Stratasys 开发的喷墨式 3D 打印技术的商标。多喷头工艺最早由 Objet Industries 于 1998 年开发,后于 2011 年被 Stratasys 收购。此后,市场上推出了多款 PolyJet Stratasys 3D 打印机。
PolyJet 打印如何工作?
PolyJet™ 打印的工作原理是在构建平台上沉积多滴光聚合物,并立即在该层上传递 UV 光源。这会固化该层,然后构建平台向下移动一层,并将下一层沉积在前一层的顶部。 PolyJet™ 打印机具有多个独立的打印头,可以打印多颜色和多材料的零件。
PolyJet 打印机的打印速度有多快?
PolyJet™ 打印机是最快的 3D 打印机之一。 PolyJet™ 打印机的工作原理与喷墨打印机非常相似,它将一层光聚合物沉积到建筑线上,就好像它正在打印零件该层的图像一样。如果零件仅使用一种树脂,则 PolyJet™ 打印机的打印速度最快。
PolyJet 材料的标准精度是多少?
PolyJet™ 打印机可以以出色的精度进行打印,层高范围为 14 微米至 55 微米。确切的准确度取决于机器和打印速度。以最慢的打印速度可以实现最高的精度。零件的尺寸精度取决于零件尺寸,如下所示:
- 小于 100 毫米: +- 100 微米
- 大于 100 毫米: +- 200 微米或零件长度的 0.06%(以较大者为准)
PolyJet 3D 打印机的成本是多少?
PolyJet™ 打印机是市场上最先进的打印机之一,被视为工业工具。因此,与其他塑料 3D 打印机相比,它们通常非常昂贵也就不足为奇了。典型的 PolyJet™ 打印机价格从 6,000 美元到 75,000 美元不等。 PolyJet 零件可以根据需要使用 Xometry 以合理的成本进行 3D 打印。您可以随时获得即时报价。
3D 打印中的 FDM 和 PolyJet 有什么区别?
FDM(熔融沉积成型)打印的工作原理是从加热的挤出机喷嘴一次沉积一层热塑性塑料。 FDM 通常一次仅限于一种材料或最多使用两种材料。另一方面,PolyJet 使用光聚合物,可以一次打印多种不同的材料和颜色。 要了解更多信息,请参阅有关 FDM 与 PolyJet 3D 打印的完整指南。
3D 打印中 PolyJet 和 Multijet 之间有什么区别?
PolyJet 和 Multijet 使用类似的技术,即将光聚合物喷射到构建平台上,并利用紫外线一次固化一层。多喷头无法打印多种材料。要了解更多信息,请参阅有关 PolyJet 与 Multijet 3D 打印的完整指南。
PolyJet 和 SLS 在 3D 打印中有何区别?
SLS(选择性激光烧结)是一种利用激光将塑料粉末(通常是尼龙)熔化成最终零件的工艺,一次一层。 SLS 一次只能打印一种材料。 PolyJet 不使用热源来生产零件,而是使用紫外线来固化光反应性聚合物。 要了解更多信息,请参阅有关 PolyJet 与 SLS 3D 打印的完整指南。
3D 打印中 PolyJet 和 SLA 之间有什么区别?
SLA(立体光刻)印刷也使用光聚合物。然而,将构建板放入一桶光聚合物中,并使用 UV 光源将一层投影到构建板上。然后该光源立即固化整个层。重复该过程直到零件完成。 PolyJet 使用多个独立喷嘴将光聚合物沉积到构建板上,从而实现多色和多材料零件。 要了解更多信息,请参阅有关 PolyJet 与 SLA 3D 打印的完整指南。
3D 打印中 PolyJet 和喷墨有何区别?
PolyJet 3D 打印采用喷墨式工艺,使用多个独立喷嘴沉积材料。因此,喷墨打印是一个总括术语,用于描述 PolyJet 等类似工艺。 要了解更多信息,请参阅有关 PolyJet 与喷墨 3D 打印的完整指南。
摘要
Xometry 提供广泛的制造能力,包括 CNC 加工、3D 打印服务(包括 PolyJet 3D 打印)、注塑成型、激光切割和钣金制造。立即获取即时报价。
版权和商标声明
- PolyJet™ 是明尼苏达州草原 Stratasys 的商标。
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迪恩·麦克克莱门茨
Dean McClements 是机械工程荣誉学士学位毕业生,在制造业拥有二十多年的经验。他的职业生涯包括在 Caterpillar、Autodesk、Collins Aerospace 和 Hyster-Yale 等领先公司担任重要职务,在那里他对工程流程和创新有了深入的了解。
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