Wat is een PolyJet-printer? Is het vergelijkbaar met FDM of SLA?

Inmiddels heeft iedereen gehoord van 3D-printen en hoe het meerdere industrieën ontwricht en elke dag nieuwe kansen creëert. De meest populaire technologieën die door de makergemeenschap worden gebruikt, zijn fused deposition modeling (FDM) en stereolithografie (SLA) printers. Desalniettemin vragen hogere eisen vaak om duurdere machines van industriële kwaliteit, zoals PolyJet-printers.

We vragen ons misschien af ​​wat ze zijn, hoe ze worden gebruikt en hoe duur ze zijn!

PolyJet-printers werken door druppeltjes fotopolymeren laag na laag te spuiten. Elke laag wordt direct uitgehard onder UV-licht en zo wordt het object systematisch opgebouwd. PolyJet-printers maken afdrukken op meerdere materialen mogelijk, waardoor modellen meer dan één technisch profiel kunnen hebben. Vanwege de inherente voordelen van PolyJet-printen wordt het gebruikt in de lucht- en ruimtevaart, de auto-industrie, de mode, de spoorwegen en de medische industrie.

Wat is een PolyJet 3D-printer?

Namen in de wereld van 3D-printen kunnen verwarrend zijn en vaak zijn er twee of meer namen voor exact dezelfde technologie of hetzelfde product. Een goed voorbeeld zijn FDM (Fused Deposition Modeling) en FFF (Fused Filament Fabrication), die verwijzen naar printen met thermoplastisch filament.

PolyJet of Poly Jet is niet anders als het om namen gaat, omdat het volgens dezelfde principes werkt als de Material Jetting (MJ)-printers. Het bedrijf Stratasys ontwikkelde zijn eigen vloeistofstraaltechnologie en noemde het Poly Jet omdat het aansluit bij de technologie.

Deze printmethode maakt gebruik van fotopolymeren als bouwmateriaal en de technologie spuit fotopolymeerdruppels op het bouwplatform, die worden uitgehard door UV-licht. Het proces is extreem snel en de nauwkeurigheidsniveaus zijn van de beste in de 3D-industrie.

Het bedrijf 3D Systems noemden hun printers die deze technologie gebruiken, MJ-printers of MultiJet-printers. Ook hier is de naam direct gekoppeld aan een aspect van de technologie, aangezien deze multijets gebruikt om het vloeibare fotopolymeermateriaal op de bouwplaat te spuiten of nauwkeurig te deponeren.

Zoals u kunt zien, klinken de namen die bij 3D-printen worden gebruikt in eerste instantie misschien verwarrend, maar in feite zijn ze heel logisch. De reden waarom de industrie niet voldoet aan een algemene naam voor een specifiek technologietype, heeft veel te maken met merkassociatie en marketing. Hoe meer aandacht een bedrijf aan hun producten kan besteden, hoe beter hun bedrijfsresultaten zullen zijn. Het lijkt erg op een spel van Survivor waar Outwit, Outsmart en Outplay een vierde dimensie hebben, "Outname ”.

Photopolymer Jetting 3D-printen valt onder of is een subklasse van de categorie materiaalextruderen/jetting. Material jetting maakt gebruik van technologieën die vloeibaar fotopolymeermateriaal uit een printkop spuiten die wordt blootgesteld aan en uitgehard door UV-licht. Niet alle, maar de meeste materiaalstraalprocessen maken gebruik van fotopolymeren als bouwmateriaal.

Stratasys wordt beschouwd als een wereldleider op het gebied van FDM (FFF)-printtechnologie en hun overname van Objet in 2012 ook geleid tot PolyJet en PolyJet Matrix printers. PolyJet-printers zijn in staat om op meerdere materialen en in meerdere kleuren te printen, wat zorgt voor prints van hoge kwaliteit.

Hoe werkt een PolyJet-printer?

In veel opzichten is PolyJet 3D-printen vergelijkbaar met inkjetdocumentprinters. Het verschil is dat Polyjet-printers 3D-modellen printen, waardoor ze die extra dimensie krijgen. Dit wordt bereikt door laag na laag te printen, ongeveer hetzelfde als FDM-printen.

Elke afgezette laag wordt uitgehard onder UV-licht en op deze manier wordt de print systematisch opgebouwd. Na het voltooien van een afdruk kan deze onmiddellijk worden verwerkt en gebruikt zonder dat verdere nabehandeling nodig is, wat een grote tijdbesparing oplevert.

Printondersteuningen zijn nog steeds vereist voor uitsteeksels en andere geometrische ontwerpelementen die ondersteuning nodig hebben totdat het uithardingsproces is voltooid. Een speciaal ontworpen gelachtig materiaal wordt gebruikt waar ondersteuning nodig is, en zodra de afdruk is voltooid, kunnen de ondersteuningen gemakkelijk met de hand worden verwijderd, gewassen met water en uiteindelijk in een chemische stof worden gegoten om het resterende ondersteuningsmateriaal te verwijderen.

PolyJet-printen heeft talloze voordelen, waaronder printsnelheid, uitstekende precisie en kwaliteit, evenals een grote verscheidenheid aan printmaterialen die tegelijkertijd kunnen worden gebruikt, zoals het geval is met de Objet Connex 3D-printer van Stratasys. .

PolyJet-printers werken volgens dezelfde principes als 3D-printers voor materiaalstralen. Voordat het afdrukken begint, moet het fotopolymeermateriaal in het materiaalreservoir van de printer worden verwarmd tot de optimale temperatuur om de juiste afdrukviscositeit te garanderen.

Het afdrukken begint met de wagen die over de X-as van het bouwplatform beweegt. Tijdens de bewegingen spuit de printkop de hars selectief in zeer fijne druppeltjes op het bouwplatform en deze worden onmiddellijk uitgehard of uitgehard met UV-licht.

Met de technologie van meerdere printkoppen worden dragers tegelijkertijd bedrukt met specifiek dragermateriaal dat daarna gemakkelijk kan worden verwijderd. Nadat elke laag is voltooid, gaat het bouwplatform een ​​tandje lager en wordt het proces herhaald totdat de afdruk is voltooid. Bio-harsen behoren tot het brede scala aan materiaalkeuzes.

Met PolyJet-technologie worden afgewerkte afdrukken besproeid met water onder druk om het ondersteuningsmateriaal te verwijderen en in een chemische oplossing gedompeld om de laatste stukjes ondersteuningsmateriaal op te lossen. MultiJet-printers gebruiken paraffinewas voor hun ondersteuningsmateriaal dat in een oven moet worden weggesmolten.

Het is altijd intuïtief en leuk om een ​​printer in actie te zien om volledig te begrijpen hoe het werkt, dus bekijk de volgende video!

Is PolyJet vergelijkbaar met FDM?

Hoewel PolyJet- en FDM-printers beide laag voor laag een print opbouwen, verschilt het proces dat in beide wordt gebruikt sterk. FMD-printers gebruiken thermoplasten als materiaal, terwijl PolyJet vloeibare fotopolymeren gebruikt.

Bij FDM-printen wordt het thermoplastische filament op een spoel gewikkeld en in de printkop gevoerd, waar het wordt gesmolten en geëxtrudeerd als een laag en zal afkoelen en stollen. Elke laag doorloopt hetzelfde proces totdat de afdruk voltooid is. Bij PolyJet-printen wordt elke laag gespoten vloeibare hars uitgehard door UV-licht, en de lagen worden opgebouwd om een ​​voltooide print te vormen.

Is PolyJet vergelijkbaar met SLA?

PolyJet is vergelijkbaar met SLA-printen omdat ze allebei een vloeibare hars gebruiken die wordt uitgehard door UV-licht, maar de processen zijn heel verschillend. SLA drukt het ontwerp ondersteboven af ​​met een harsvat of -bad om het model uit te printen, terwijl PolyJet-printers kleine druppeltjes op een bouwplaat spuiten en het op die manier opbouwen.

Beide printmethoden printen laag voor laag, maar PolyJet printen heeft duidelijke voordelen ten opzichte van SLA printen. Om te beginnen is het niet beperkt tot alleen het harstype en wordt het dragermateriaal afgewassen zonder dat een tijdrovend postproductieproces nodig is. Op een printvolumeschaal is PolyJet in staat hogere printvolumes te realiseren dankzij de gedroogde, uitgeharde afwerking.

Het grootste voordeel dat PolyJet heeft ten opzichte van SLA is het gebruik van meerdere materialen dat de mogelijkheid biedt om de structuur van het eindproduct te veranderen. Waar SLA een geüniformeerde afdruk produceert die vaststaat in zijn stijfheid, combineert PolyJet verschillende materialen in de afdruk om een ​​bepaald gebied stijf te maken, terwijl andere gebieden flexibeler kunnen zijn.

Welke materialen gebruiken PolyJet-printers?

Het assortiment fotopolymeermaterialen dat wordt gebruikt met PolyJet-printers is breed met veel verschillende toepassingen. Hieronder vindt u enkele toepassingen die een toegevoegde waarde hebben voor de medische en tandheelkundige industrie.

• BoneMatrix:modellen die poreuze botstructuren, fibrotische weefsels en ligamenten nabootsen.
• GelMatrix:gedetailleerde vasculaire structuren.
• Med610:chirurgische handleidingen voor tandheelkundige implantaten of andere orthopedische procedures.
• Med620:nauwkeurige proefmodellen voor tandheelkundig werk
• Med690:ontwerp duurzame kronen en bruggen.
• VeroFlex:brilmonturen ontwerpen.

Het is interessant om te zien hoe de verschillende materialen de levensechte functie van het gecreëerde onderdeel nabootsen. In de tandheelkunde is het mogelijk om een ​​zachter kunstgebitframe te creëren dat lijkt op zacht rubber, waardoor de directe druk op het onderliggende tandvlees wordt beperkt. Het vermogen om sterke, duurzame protheses te maken die aanvoelen als echte weefsel- en botstructuren is fenomenaal.

Voor- en nadelen van PolyJet 3D-printen

Zoals met alles in het leven zijn er voor- en nadelen. Aangezien 3D-printen een onderdeel van het leven is, zou het daarom ook zijn voor- en nadelen moeten hebben. Laten we de nerdy formulering terzijde, laten we het doornemen!

Voordelen

• PolyJet-afdrukken zijn nauwkeurig tot 16 micron en hebben een gladde oppervlakteafwerking die zeer goed te vergelijken is met spuitgieten. Het printproces maakt het mogelijk om meerdere onderdelen tegelijk te printen zonder snelheidsverlies.
• Ontwerpen kunnen in full colour worden gemaakt en bedrukt en er kunnen ook verschillende materialen op dezelfde afdruk worden gebruikt. Dit wordt mogelijk gemaakt door het gebruik van meerdere jetting printkoppen.
• Het uithardingsproces met PolyJet-technologie is onmiddellijk en afdrukken kunnen meteen worden gebruikt.
• PolyJet-technologie zorgt voor superieure printdetails en printondersteuningen kunnen gemakkelijk worden afgewassen zodra de print is voltooid.
• Er zijn momenteel meer dan honderd afdrukmaterialen om uit te kiezen, en het aantal groeit voortdurend.

Nadelen

Ondanks de vele voordelen, hebben de mechanische eigenschappen de neiging om tot op zekere hoogte te falen bij Polyjet-printen, omdat ze vaak het slechtst zijn dan FDM- en SLA-geprinte onderdelen. PolyJet-prints zijn gevoelig voor hitte en zonlicht en zullen na verloop van tijd hun sterkte verliezen. Dit hangt natuurlijk af van de gebruikte materialen en aangezien er een enorm repertoire aan opties is, kunnen de meeste use-cases goed worden aangepakt door het juiste materiaal te kiezen

Het andere negatieve is dat Material Jetting-printers en materialen erg duur kunnen zijn en onbereikbaar voor veel 3D-enthousiastelingen.

Is PolyJet duur?

Het simpele antwoord is ja, PolyJet is duur. Dit kan te wijten zijn aan het feit dat material jetting een relatief nieuwe toevoeging is aan 3D-printen en voornamelijk wordt gebruikt in professionele omgevingen. Dit mag geen belemmering zijn voor het verkennen van de opties die materiaalstralen te bieden heeft in vergelijking met FDM- of SLA-opties.

Als u een PolyJet-printer wilt aanschaffen, moet u rekening houden met een investering van minimaal $ 35.000. Gezien dat aantal moet je echt weten waarvoor je het gaat gebruiken, aangezien het printen van hoogwaardige PolyPikachu's niet veel zin heeft.

Aanbevolen alternatieven voor thuis afdrukken

Tenzij je bereid bent $ 35.000 uit te geven, moet je waarschijnlijk ergens anders kijken om een ​​3D-printer te bemachtigen.

Er zijn momenteel meerdere printers op de markt die de bank niet kapot maken en die echt mooie modellen kunnen produceren.

Ik heb een Ender 3 Pro en het is een fantastische kleine printer, aangezien het me minder dan $ 200 kostte, maar je kunt ook investeren in een Prusa MK3S+, wat een veel betere printer is, maar het kost ook net iets meer (een "beetje") .

Ten slotte, als je meer een fan bent van Resin-printers, overweeg dan de Elegoo-printers, zoals de Elegoo Mars 3 Ultra 4k, een geweldige printer voor het maken van je eigen high-detailminiaturen.

Toepassingen van PolyJet 3D-printen

Zoals gezegd is de toepassing van PolyJet-afdruktechnologie verreikend en gewild in professionele omgevingen omdat het goed omgaat met ingewikkelde details en delicate functies, ongeacht de complexiteit van het ontwerp.

In de VS is Polyjet-printen te vinden in de automobiel-, architectuur-, industriële en educatieve sectoren. De medische industrie toont sterke steun voor PolyJet-printen van protheses en gewrichtsvervangingen, evenals in de tandheelkunde. Tandheelkundige toepassingen zijn gebruikelijk in ontwikkelde landen, maar niet zo veel in opkomende economieën zoals India, dus er is een groot potentieel voor zowel Amerikaanse als wereldwijde groei.

PolyJet in de gezondheidszorg

Tandheelkunde heeft materiaalstraaltechnologieën omarmd omdat hierdoor de markt voor clear aligners kon worden opgeschaald. Dankzij de eenvoudige bediening van de printer en de afdruksnelheid kan aan on-demandverzoeken worden voldaan.

Lucht- en ruimtevaart

Er zijn enorme besparingen mogelijk gemaakt door het gebruik van PolyJet-technologie, en een voorbeeld hiervan is de besparing van $ 3,8 miljoen door het Amerikaanse ministerie van Defensie met een verdere verwachte besparing van meer dan #15 miljoen in de komende 10 tot 15 jaar.

Met voortdurend nieuwe vliegtuigontwerpen op tafel, zijn prototype-onderdelen essentieel, en er is geen eenvoudigere manier om ze volgens specificatie te maken dan met behulp van materiaalstraaltechnologie.

Automobiel

De auto-industrie heeft enorm geprofiteerd van 3D-technologieën, en de opname van materiaalstralen als optie voor rapid prototyping, tooling, mallen en opspanningen en productie-onderdelen heeft de industrie enorm geprofiteerd.

Spoorwegen

Met PolyJet-technologie is de productietijd voor op maat gemaakte onderdelen van productiekwaliteit teruggebracht tot 95%, wat in elke branche efficiëntie en effectieve respons betekent bij het presenteren van oplossingen die voldoen aan de veiligheidsnormen.

Kunst en mode

Kunst en mode zijn een samenwerking geworden met 3D-printtechnologieën waarbij bedrijven als Stratasys innovatie overbruggen met een creatie die niet alleen technologische vooruitgang omvat, maar ook filosofische en culturele dimensies weerspiegelt. Een van die ontwikkelingen is jetprinten met chocolade, wat slechts een van de vele toepassingen is voor PolyJet-technologieën.

Conclusie

Inmiddels moet u niet alleen een goed begrip hebben van PolyJet-printen, maar ook een agressieve wens hebben om er een te bezitten. Hoewel je minstens $ 35.000 bespaart, raad ik persoonlijk aan om een ​​FDM- of SLA-printer van hobbykwaliteit te kopen om je tenen nat te maken in de overweldigend enorme 3D-printwereld. U zult niet alleen ontdekken of u geïnteresseerd bent in deze branche, maar u kunt er ook achter komen dat u geen ultramoderne machine van industriële kwaliteit nodig hebt om aan uw behoeften te voldoen.

Bekijk onze sectie met aanbevolen producten

We hebben een sectie met aanbevolen producten gemaakt waarmee u het giswerk kunt verwijderen en de tijd kunt verminderen die u besteedt aan het onderzoeken van welke printer, filament of upgrades u moet krijgen, omdat we weten dat dit een zeer ontmoedigende taak kan zijn en over het algemeen tot veel verwarring leidt .

We hebben slechts een handvol 3D-printers geselecteerd die we goed vinden voor zowel beginners als gevorderden, en zelfs experts, waardoor de beslissing gemakkelijker wordt, en de filamenten, evenals de vermelde upgrades, zijn allemaal door ons getest en zorgvuldig geselecteerd , zodat u weet dat welke u ook kiest, zal werken zoals bedoeld.