PolyJet versus InkJet:belangrijkste verschillen en vergelijkende analyse

Inkjettechnologie werd voor het eerst uitgevonden voor gebruik in 2D-printers. Bij deze methode worden kleine druppeltjes inkt met verschillende kleuren op een pagina aangebracht om een ​​afbeelding te creëren. De 3D-printversie van inkjettechnologie verschilt niet veel van de 2D-versie:er worden meerdere druppels van verschillende kleuren of fotopolymeermaterialen op een bouwplatform aangebracht en vervolgens wordt de “geprinte” laag uitgehard met behulp van UV-licht. Dit proces herhaalt zich totdat het hele onderdeel laag voor laag is bedrukt. 

Polyjetprinten is een vorm van inkjetprinten. Er worden dezelfde soorten materialen en hetzelfde type uithardingsproces gebruikt. Polyjet-machines kunnen extreem snel printen in vergelijking met andere technologieën en kunnen complexe multi-materiaal en veelkleurige onderdelen creëren.

In dit artikel wordt polyjet vergeleken met gewone inkjetprinters en met lasergebaseerde printtechnologieën.

Polyjet-definitie en vergelijking met inkjet

Polyjet is een handelsmerk voor een multijet, op modellering gebaseerde 3D-printtechnologie ontwikkeld door Stratasys. Het multijet-proces werd voor het eerst ontwikkeld in 1998 door Object Geometries, Ltd., dat later werd overgenomen door Stratasys. Het proces maakt gebruik van een printkop die materiaal op het bouwplatform kan plaatsen, net zoals een normale inkjetprinter dat zou doen. Polyjetprinters vormen dus een subset van inkjetprinters. 

De materialen die door polyjetprinters worden afgedrukt, moeten fotopolymeren zijn. Deze polymeren zullen stollen bij blootstelling aan UV-licht. De printer werkt door meerdere druppels fotopolymeer op het bouwplatform af te geven en onmiddellijk een UV-lichtbron over het afgezette fotopolymeer te laten gaan. Het UV-licht stolt de printlaag, waarna het bouwplatform een ​​laaghoogte naar beneden beweegt en de volgende laag wordt afgezet. Polyjet-printers hebben meerdere printkoppen, waardoor ze veelkleurige en multi-materiaal onderdelen kunnen printen. 

Vergeleken met inkjet is polyjet de subset die zich uitsluitend richt op het printen met fotopolymeren. Deze fotopolymeren kunnen echter een breed scala aan eigenschappen en kleuren hebben. Inkjet verwijst naar het proces waarbij inkt, gekweekte cellen of zelfs geleidende inkt uit een reeks spuitmonden worden gespoten. 

Raadpleeg onze gids over Wat is Polyjet voor meer informatie.

Wat zijn de voordelen van Polyjet vergeleken met de andere inkjettechnologieën?

Hieronder vindt u enkele voordelen van polyjet in vergelijking met andere inkjetprinters: 

1. Polyjet kan full-colour onderdelen produceren zonder dat er nabewerking nodig is, zoals schilderen of verven.  
2. Polyjet kan onderdelen met meerdere materialen produceren. Dit komt omdat elke onafhankelijke inkjetspuitmond een ander materiaal kan afzetten. Geen enkele andere technologie is tot deze prestatie in staat. 

Wat zijn de nadelen van Polyjet vergeleken met andere inkjettechnologieën?

Hieronder vindt u enkele nadelen van polyjet in vergelijking met andere inkjetprinters: 

1. Voor het verwijderen van de ondersteuning is een waterstraal nodig die geen deel uitmaakt van de machine. Een polyjetprinter moet dus in de buurt van loodgieterswerk worden geïnstalleerd en over een eigen speciaal reinigingsstation beschikken. 
2. Hoewel polyjetprinters grote bouwvolumes kunnen hebben, kunnen ze niet het volledige volume benutten zoals bij multi-jet fusionprinten, waarbij meerdere onderdelen op elkaar worden gestapeld.

Inkjetdefinitie en vergelijking met Polyjet

Inkjet is een technologie die oorspronkelijk onafhankelijk is ontwikkeld door Ichiro Endo bij Canon en Jon Vaught bij HP om inkt op papier te printen. De technologie werd vervolgens in 1998 aangepast aan 3D-printen door Object Geometries, Ltd., later overgenomen door Stratasys. Er zijn twee hoofdstijlen van inkjetprinters:materiaaljetting en bindmiddeljetting. Bij Material Jetting worden meerdere druppels fotopolymeren uit een reeks spuitmonden afgezet om meerkleurige en multi-materiaalonderdelen te printen - polyjetprinten is hiervan een voorbeeld. Binder jetting daarentegen brengt een bindmiddel aan op een plastic poeder om de plastic deeltjes aan elkaar te binden. Als alternatief wordt er een smeltmiddel op het poeder aangebracht om het te helpen smelten wanneer een warmtebron wordt gebruikt om het plastic te smelten, zoals bij de HP multi jet fusion 3D-printer. Inkjettechnologie wordt ook gebruikt om vlees te produceren door gekweekte cellen laag voor laag aan te brengen om een stuk vlees te printen.

Wat zijn de voordelen van inkjet vergeleken met andere 3D-printtechnologieën?

Hieronder vindt u enkele voordelen van de inkjetmethode in vergelijking met andere 3D-printtechnologieën:

1. Inkjetprinters kunnen gebruik maken van meerdere materialen, zoals inkt voor het printen op voedsel, kweekvlees, bindmiddelen of fuseermiddelen. Andere printtechnologieën zijn beperkt tot één of maximaal twee verschillende materialen tegelijk. 
2. Inkjetprinters kunnen onderdelen veel sneller printen dan de meeste andere technologieën. Het spuitproces is aangepast door veel andere printtechnologieën, zoals bijvoorbeeld MJF, en elk van deze aanpassingen heeft het voordeel van snelheid.

Wat zijn de nadelen van inkjet vergeleken met andere 3D-printtechnologieën?

Hieronder vindt u enkele nadelen van inkjet vergeleken met andere 3D-printtechnologieën:

1. Polyjet kan alleen gebruik maken van fotopolymeren. Hoewel de materiaalontwikkeling voortduurt, zijn fotopolymeren niet zo capabel als andere standaard thermoplastische materialen die worden gebruikt in PBF (Powder Bed Fusion) en FDM (Fused Deposition Modeling) printers in termen van mechanische sterkte, vermoeidheidsweerstand en algemene chemische weerstand. 
2. De kosten van geavanceerde fotopolymeren zijn veel hoger dan die van standaard plastic filament voor FDM of poeder voor PBF-printers. 

Vergelijkingstabel tussen inkjet en andere 3D-printtechnologieën

Tabel 1 hieronder vergelijkt Polyjet (inkjet) en SLS (Selective Laser Sintering - een poederbedfusietechnologie):

Tabel 1:Vergelijking van Polyjet en SLS

Kenmerk Polyjet SLS

Kenmerk

Afdrukresolutie

Polyjet

55 micron

SLS

100 micron

Kenmerk

Kan grote delen printen

Polyjet

Ja

SLS

Ja

Kenmerk

Kan in meerdere kleuren tegelijk printen

Polyjet

Ja

SLS

Nee

Kenmerk

Kan tegelijkertijd op meerdere materialen printen

Polyjet

Ja

SLS

Nee

Kenmerk

Kan elastomere materialen printen

Polyjet

Ja

SLS

Ja

Kenmerk

Minimale featuregrootte

Polyjet

0,2 mm

SLS

0,75 mm

Kenmerk

Onderdelen hebben steunstructuren nodig

Polyjet

Ja

SLS

Nee

Kenmerk

Grootste afdrukvolume

Polyjet

1 x 0,8 x 0,5 meter

SLS

0,55 x 0,55 x 0,75 mm

Polyjet produceert onderdelen met een goede oppervlakteafwerking in een reeks verschillende kleuren en materiaalsoorten, terwijl SLS doorgaans een ruwe, matte afwerking heeft met een beperkt aantal kleuren.

Inkjet versus lasertechnologie:technologievergelijking

Inkjet 3D-printtechnologie is gebaseerd op papierprinttechnologie. Het werkt door meerdere stukjes plastic op een bouwplatform te plaatsen. Vervolgens wordt een UV-licht gebruikt om het plastic uit te harden voordat de volgende laag wordt aangebracht. In sommige gevallen moet een roller de laag vlak maken voordat de volgende wordt bedrukt. Lasertechnologie zoals SLS (Selective Laser Sintering) gebruikt daarentegen een laser als warmtebron om plastic deeltjes te smelten. Als alternatief wordt in SLA-printers (stereolithografie) een UV-laser gebruikt om met fotopolymeren te printen.

Inkjet versus lasertechnologie:materiaalvergelijking

Inkjetprinters maken óf alleen gebruik van fotopolymeren, zoals het geval is bij polyjet, óf ze kunnen voedsel, bindmiddelen of zelfs gekweekte cellen gebruiken. Deze fotopolymeren kunnen stijf, helder, elastomeer zijn of speciaal samengesteld om de eigenschappen van sommige thermoplastische materialen zoals ABS na te bootsen. Andere inkjetprinters maken gebruik van een combinatie van een fotopolymeerbindmiddel met een thermoplastische poederbasis, meestal nylon. Multi-jet printen is hier een voorbeeld van.

Laserprinters printen doorgaans met thermoplastische poeders. Deze printers smelten ze samen door met een laser over een dunne laag plastic poeder te vegen om de deeltjes in de vorm van de onderdeellaag te laten samensmelten. 

Inkjet versus lasertechnologie:vergelijking van producttoepassingen

Inkjetprinters, waaronder polyjet, worden voornamelijk gebruikt voor functionele prototypes van meerdere materialen en meerdere kleuren. Inkjetonderdelen worden ook gebruikt voor meer praktische toepassingen zoals tandmallen, lenzen, afdichtingen en chirurgische hulpmiddelen, maar zijn niet geschikt voor slijtvaste industriële toepassingen zoals bijvoorbeeld tandwielen.

Poederfusiebedlasertechnologieën kunnen printen in meer functionele materialen zoals nylon en zelfs metaal. Dit maakt de vervaardiging van onderdelen voor eindgebruik mogelijk, in plaats van alleen prototypes. Deze technologie kan niet in meerdere kleuren of materialen printen. 

Inkjet- versus lasertechnologie:vergelijking van afdrukvolumes 

Zowel inkjet- als lasertechnologieën kunnen grote bouwvolumes printen en zijn bedoeld voor serieproductie. De grootste polyjet-inkjetprinter heeft een bouwvolume van 1 x 0,8 x 0,5 m. Selectieve lasersintermachines hebben iets kleinere bouwvolumes, 0,55 x 0,55 x 0,75 m.

Inkjet versus lasertechnologie:vergelijking van oppervlakteafwerking

Inkjettechnologieën kunnen onderdelen produceren met een zeer gladde oppervlakteafwerking. Daarom zijn ze zo geschikt voor eenmalige functionele prototypes. Lasergebaseerde printtechnologieën produceren onderdelen met een matte afwerking. Het oppervlak van een lasergeprint onderdeel is ook moeilijk na te bewerken als er kleur nodig is en kan alleen worden gekleurd door het te verven.

Inkjet versus lasertechnologie:kostenvergelijking

Inkjet 3D-printers maken gebruik van gespecialiseerde fotopolymeren die tot $ 500 per kg kunnen kosten. Lasertechnologie zoals SLS maakt gebruik van thermoplastische poeders, die veel goedkoper te produceren zijn en gemiddeld slechts $ 50 per kg kosten. 

Wat zijn de 3D-printtechnologieën die inkjet gebruiken?

Veel verschillende 3D-printtechnieken maken gebruik van inkjettechnologieën. De meest voorkomende vindt u hieronder:

1. Polyjet: Verdeelt fotopolymeer over een bouwplatform met behulp van meerdere onafhankelijke spuitmonden, waarna UV-licht het fotopolymeer uithardt om een onderdeel uit meerdere materialen en kleuren te produceren.
2. Multi Jet Fusion: Meerdere mondstukken verdelen een smeltmiddel en een detailleringsmiddel op een thermoplastisch poeder om het smelten te vergemakkelijken wanneer een infraroodverwarmer over de laag plastic wordt geleid. Het detailleringsmiddel zorgt ervoor dat scherpe onderdeelranden behouden blijven. 
3. Bindmiddeljetting: Verdeelt een bindmiddel over een laag poeder om de deeltjes feitelijk aan elkaar te lijmen, in plaats van ze te laten smelten.

Wat zijn de overeenkomsten tussen Polyjet en Inkjet?

Inkjet is de fundamentele technologie die wordt gebruikt door polyjetprinters. Polyjet-printen is eenvoudigweg een soort inkjettechnologie. 

Welke andere 3D-printprocessen zijn vergelijkbaar met Polyjet?

Hieronder vindt u een vergelijkbaar proces als polyjet:

• Polyjet versus stereolithografie (SLA): SLA is een soort 3D-printtechnologie die gebruik maakt van UV-licht om één laag fotopolymeer tegelijk uit te harden. Het maakt geen gebruik van jets om het materiaal af te zetten, maar plaatst het bouwplatform in een vat met fotopolymeer en projecteert de dwarsdoorsnede van het onderdeel op het bouwplatform om al het plastic uit te harden. Raadpleeg onze gids over Polyjet versus SLA voor meer informatie.

Welke andere 3D-printprocessen zijn vergelijkbaar met inkjet?

Hieronder ziet u een vergelijkbaar proces als inkjet:

• Inkjet versus Multi-Jet Fusion (MJF): MJF maakt gebruik van spuitmonden om een smeltmiddel op een laag kunststofpoeder aan te brengen in de vorm van de gewenste doorsnede van de huidige laag. Op alle randen van de laag wordt een detailleringsmiddel aangebracht om te voorkomen dat het smeltbad buiten de onderdeelgrens lekt.

Samenvatting

In dit artikel worden de verschillen besproken tussen inkjettechnologie en het polyjet 3D-printproces. Neem voor meer informatie over inkjettechnologie en polyjet 3D-printen contact op met een vertegenwoordiger van Xometry.

Xometry biedt een breed scala aan productiemogelijkheden, waaronder 3D-printen en andere diensten met toegevoegde waarde voor al uw prototyping- en productiebehoeften. Bezoek onze website voor meer informatie of vraag een gratis en vrijblijvende offerte aan.

Disclaimer

De inhoud die op deze webpagina verschijnt, is uitsluitend voor informatieve doeleinden. Xometry geeft geen enkele verklaring of garantie van welke aard dan ook, expliciet of impliciet, met betrekking tot de nauwkeurigheid, volledigheid of geldigheid van de informatie. Eventuele prestatieparameters, geometrische toleranties, specifieke ontwerpkenmerken, kwaliteit en soorten materialen of processen mogen niet worden afgeleid als representatief voor wat externe leveranciers of fabrikanten via het netwerk van Xometry zullen leveren. Kopers die offertes voor onderdelen zoeken, zijn verantwoordelijk voor het definiëren van de specifieke vereisten voor die onderdelen. Raadpleeg onze algemene voorwaarden voor meer informatie.

Dean McClements

Dean McClements is afgestudeerd aan de B.Eng Honours in Werktuigbouwkunde en heeft meer dan twintig jaar ervaring in de productie-industrie. Zijn professionele carrière omvat belangrijke functies bij toonaangevende bedrijven zoals Caterpillar, Autodesk, Collins Aerospace en Hyster-Yale, waar hij een diep inzicht ontwikkelde in technische processen en innovaties.

Lees meer artikelen van Dean McClements