PolyJet 3D打印技术详解:优势、材料与机型分类
PolyJet 3D打印工艺类似标准喷墨打印机,利用喷墨型打印头在构建平台上沉积多滴光聚合物,经紫外光源即时固化,逐层重复直至零件完成。该技术核心优势在于一次构建即可创建多色、多材料零件,制作出的原型在颜色和物理手感上完全匹配最终产品。且PolyJet制造多色零件速度远超大多数其他3D打印技术。PolyJet可使用多种材料:透明、类橡胶、模拟ABS或聚丙烯等常见热塑性塑料性能。
什么是PolyJet™ 3D打印?
PolyJet™工艺采用入口式打印头,可从独立喷嘴向构建平台沉积多种不同材料,属于喷墨打印子类。材料专为光聚合物,遇紫外光固化。PolyJet™零件对大悬垂和内部腔体需支撑材料,故需后处理。下图展示PolyJet彩色3D打印效果:
使用PolyJet打印的优势
PolyJet™打印机可快速制造"形状、配合、功能"三位一体的原型。通过不同颜色和材料,原型外观手感如同成品。例如手电钻模型可一次打印出相关颜色、手感,且手柄为软性握把。
PolyJet 3D打印机有哪些类型?
主要机型包括:
- Objet30: 从打印类橡胶材料到高产量J4100机型。
- J5 Medijet: 面向医疗行业的专用机型。
- J5 Dentajet: 面向牙科行业的专用机型。
PolyJet™是Stratasys针对材料喷射型3D打印工艺的商标,公司提供广泛的PolyJet™打印机产品线。
PolyJet 3D打印的应用
PolyJet™广泛用于牙科行业制作精准模具、医疗行业手术辅助。其单步多色多材料打印能力使其成为快速原型首选,并保留成品颜色。使用模拟聚丙烯和ABS等材料也可制作功能原型。下图为PolyJet原型示例:
PolyJet打印使用什么材料?
PolyJet™打印机仅使用一类材料:光聚合物。这些材料以液态沉积,经紫外光固化。具体材料如下:
- 数字材料: 同时沉积多达七种不同树脂创建的极度优化材料。其物理视觉性能取决于单个液滴的浓度、材料类型和位置。
- 数字ABS塑料: 为模拟传统热塑性ABS性能而筛选的光聚合物树脂集合,性能可比标准ABS。
- 类橡胶材料: 邵氏A硬度25-75可调。
- 高温材料: 热变形温度80℃(需额外后固化)。虽低于标准高温工程热塑料,但足以应对许多热风热水原型应用。
- 透明材料: VeroClear透明光聚合物模拟PMMA(亚克力/有机玻璃)力学视觉性能。为提高光学清晰度需抛光等后处理。半透明材料也可选。
- 刚性不透明材料: 性能可比亚克力,适合非冲击、非循环载荷的轻载应用。
- 模拟聚丙烯材料: 冲击阻力近乎其他PolyJet™材料双倍,更适合机械应用。可模拟聚丙烯活动铰链和卡扣组装能力。
- 生物相容性材料: 适合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商标,源自Objet Industries 1998年开发的多喷射工艺。Stratasys 2011年收购Objet后推出多款PolyJet Stratasys 3D打印机。
PolyJet打印如何工作?
PolyJet™通过在构建平台沉积多滴光聚合物,立即扫描紫外光源固化该层。构建平台下移一层厚度,在上一层之上沉积下一层。多独立打印头实现多色多材料打印。
PolyJet打印机速度如何?
PolyJet™属最快3D打印机之一。其工作原理类似喷墨打印机,将零件各层视为图像沉积光聚合物。单一树脂打印时速度最快。
PolyJet材料标准精度是多少?
PolyJet™打印精度优异,层高14-55微米。精度取决于机型和打印速度,最慢速度达最高精度。尺寸精度随零件尺寸而定:
- 小于100 mm: ±100微米
- 大于100 mm: ±200微米或零件长度0.06%(取较大者)
PolyJet 3D打印机价格如何?
PolyJet™属市场最先进打印机,视为工业工具,价格远高于其他塑料3D打印机。典型价位$6,000-$75,000。Xometry提供按需PolyJet 3D打印服务,成本合理,随时可即时报价。
FDM与PolyJet在3D打印中的区别?
FDM(熔融沉积建模)通过加热挤出喷嘴逐层沉积热塑性塑料,通常限单一材料或最多双材料。PolyJet使用光聚合物,可同时打印多种材料和颜色。了解更多请参阅FDM vs. PolyJet 3D打印完整指南。
PolyJet与MultiJet在3D打印中的区别?
两者技术相似:均喷射光聚合物到构建平台,紫外光逐层固化。但MultiJet不能多材料打印。了解更多请参阅PolyJet vs. MultiJet 3D打印完整指南。
PolyJet与SLS在3D打印中的区别?
SLS(选择性激光烧结)用激光熔融塑料粉末(通常尼龙)逐层成型,单一材料。PolyJet不使用热源,而是用紫外光固化光反应聚合物。了解更多请参阅PolyJet vs. SLS 3D打印完整指南。
PolyJet与SLA在3D打印中的区别?
SLA(立体光刻)也用光聚合物,但构建板降入光聚合物槽,紫外光源将整层投射固化。PolyJet用多独立喷嘴沉积光聚合物,实现多色多材料。了解更多请参阅PolyJet vs. SLA 3D打印完整指南。
PolyJet与喷墨在3D打印中的区别?
PolyJet 3D打印采用喷墨型工艺,用多独立喷嘴沉积材料。喷墨打印是描述PolyJet等工艺的统称。了解更多请参阅PolyJet vs. Inkjet 3D打印完整指南。
总结
Xometry提供广泛制造能力,含CNC加工、3D打印服务(含PolyJet)、注塑成型、激光切割、钣金加工。立即获取即时报价。
版权与商标声明
- PolyJet™为Stratasys商标,Prairie, MN.
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