FDM 与 PolyJet 3D 打印：主要差异和比较见解

熔融沉积建模 (FDM) 是一种 3D 打印技术，它使用聚合物丝来“绘制”3D 文件的切片。它通过部分熔化细丝将它们彼此粘合在一起。 PolyJet 也是一种 3D 打印技术，但它的工作原理是在改性丙烯酸树脂中喷墨打印每个切片的“图片”。然后使用连接到打印头的紫外线灯完全固化该图片。 

FDM 与 PolyJet 之间的一大区别在于所使用的材料。 FDM 使用常见塑料丝，而 PolyJet 使用各种树脂模拟这些材料。这导致两者之间存在显着的价格差异。 FDM 的分辨率还受到灯丝直径的限制。然而，PolyJet 仅受喷墨分辨率的限制，使其最小特征尺寸比 FDM 小 5 至 20 倍。本文将进一步讨论 FDM 与 PolyJet 之间的异同，并提供两者的替代方案。

FDM 定义以及与 PolyJet 的比较

FDM 技术由 Scott Crump 于 1988 年首次创建。该过程的工作原理是熔化打印头中的塑料丝。温度受到控制，以便它提供凝胶态的塑料，该塑料具有足够的能量来熔化，但不足以流动。打印头在 X-Y 平面上平移，并将该凝胶挤出为连续线。股线熔合在一起，但即使是最好的打印机也无法防止孔隙或使材料均匀。

FDM 打印模型的连续 2D 切片以构建文件的可靠 3D 表示。喷嘴水平移动，将线束整齐地排列在下面的层上。与 PolyJet 相比，FDM 具有两大优势：材料和机器成本。 FDM 材料每公斤的成本通常是 PolyJet 树脂的 1/10。这些机器也便宜三到五倍。

要了解更多信息，请参阅我们有关 FDM 打印工艺的文章。

属性 FDM PolyJet

属性

材料成本

频分复用

$10/公斤至$50/公斤

聚射流

$200/公斤至$500/公斤

属性

最大打印分辨率

频分复用

50至500微米

聚射流

16 至 45 微米

属性

资金成本

频分复用

50 至 250,000 美元

聚射流

19,000 美元至 700,000 美元

属性

易于维护

频分复用

是的

聚射流

没有

属性

能够打印精细细节

频分复用

没有

聚射流

是的

属性

减少材料浪费

频分复用

是的

聚射流

没有

表。 FDM 与 PolyJet 比较

FDM 与 PolyJet：技术比较

FDM 是一个简单的过程，可提供 3D 文件的一般形状。另一方面，PolyJet 是一种更复杂的技术，可以提供尺寸精确的 3D 表示，包括精细的细节。 FDM 技术已接近其分辨率上限，因为单点打印的进一步改进将打印时间推向了不切实际的水平。 PolyJet 尚未达到其分辨率极限，仍在开发中。

FDM 与 PolyJet：材料比较

FDM 使用常见聚合物进行打印。切换到不同的材料只需要快速更改打印机的设置，原材料供应商无需对其进行任何特殊处理。通常，FDM 材料的成本在每公斤 10 至 50 美元之间。另一方面，PolyJet 材料是复杂的专用树脂。这些材料可以优化强度、柔韧性、透明度和一系列其他特性。 PolyJet 材料的成本通常为每公斤 200 至 500 美元。

FDM 与 PolyJet：产品应用比较

FDM 是一种低成本选项，适合坚固且简单的组件。它的模型不能用于精细的机械评估，但打印出来的打印图像可以作为更厚、更简单零件的原型表示，很有价值。 PolyJet 价格更高，适合工程和装饰用途，例如：预加工设计检查、夹具/包覆成型验证、弯曲测试和装配功能。如果手工完成和喷漆，PolyJet 零件可以替代装饰和功能零件进行试用和销售样品构建。

FDM 与 PolyJet：打印量比较

FDM 的构建量范围令人印象深刻。最大的 FDM 机器（Terabot）最多可打印一立方米。最大的 PolyJet 机器拥有 1000 x 800 毫米的工作台和 500 毫米的构建高度。

FDM 与 PolyJet：表面光洁度比较

FDM 零件在 Z 方向上显示可见的层台阶，每个台阶的高度通常为 0.2 至 0.5 毫米。这会产生粗糙的表面，并且在弯曲的表面上更加明显。 PolyJet 零件还显示出可见的 Z 台阶，但高度在 16 至 45 微米之间，小于 FDM 台阶尺寸的 1/10。打磨甚至抛光等手工精加工操作可以产生非常光滑的表面光洁度（达到镜片级透明度）。

FDM 与 PolyJet：成本比较

FDM 的设备和打印材料都比 PolyJet 便宜得多。后者的工艺还浪费了多达 20-40% 的树脂。 FDM 零件由许多竞争供应商生产，因此价格始终较低。与此同时，PolyJet 部件成本更高，因此只有在需要最高质量或最精细细节时才成为合理的选择。

FDM 和 PolyJet 有何相似之处？

1. FDM 和 PolyJet 具有相同的 Z 轴分层原理，均使用正交打印机传输机制。
2. 两者都提供一系列材料属性，旨在代表制造零件的属性。由于层内熔合不完善，厚 FDM 零件在 X-Y 轴上强度较高，但在 Z 方向上较弱。由于材料应用的性质，PolyJet 零件在所有轴上的强度都相同。
3. 这两个系统都适合办公室使用。机器需要稳定的温度环境和良好的通风。

除了 PolyJet 之外，FDM 还有哪些其他比较？

以下3D打印技术也可与FDM相媲美：

1. FDM 与 FFF： FFF（熔丝制造）与 FDM 非常相似，它使用挤压、加热的细丝来构建模型切片，依靠部分熔化将细丝粘合成一个整体。缺乏加热打印室是主要区别，使得 FFF 模型容易产生残余应力和翘曲。要了解更多信息，请参阅我们有关 FDM 与 FFF 的完整指南。
2. FDM 与 SLS： SLS（选择性激光烧结）使用一些与 FDM 相同的常见聚合物（如尼龙）。但 SLS 材料以粉末形式提供。为了制造零件，激光有选择地熔化和熔化粉末。 要了解更多信息，请参阅我们关于 SLS 与 FDM 的完整指南。
3. FDM 与 LOM： LOM（层压物体制造）模型的分辨率与 FDM 相似，但由于孔隙率低和层内粘合良好，分辨率更高。

除了 FDM 之外，PolyJet 还有哪些其他比较？

以下3D打印技术可与PolyJet相媲美：

• PolyJet 与 Multijet： 多喷头打印 (MJP) 采用与 PolyJet 相同的喷墨技术。它使用打印头将材料沉积在后续层上。两者之间的主要区别出现在后处理阶段。 PolyJet 零件的支撑去除过程由几个步骤组成。这包括使用喷水系统并将零件浸入化学溶液中。另一方面，多重喷射只需将部件放在烤箱中以熔化石蜡即可。要了解更多信息，请参阅有关 Polyjet 与 Multijet 的完整指南。

摘要

Xometry 提供广泛的制造能力，包括 3D 打印服务、注塑成型、激光切割和钣金制造。立即获取即时报价。

免责声明

此网页上显示的内容仅供参考。 Xometry 对信息的准确性、完整性或有效性不作任何明示或暗示的陈述或保证。任何性能参数、几何公差、特定设计特征、材料或工艺的质量和类型均不应被推断为代表第三方供应商或制造商将通过 Xometry 网络交付的产品。寻求零件报价的买家负责确定这些零件的具体要求。请参阅我们的条款和条件以获取更多信息。

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。

阅读 Dean McClements 的更多文章