PolyJet 3D-printen:voordelen, materialen en typen uitgelegd

PolyJet 3D-printen is een proces dat wordt gebruikt om componenten met meerdere kleuren en meerdere materialen te maken met behulp van een proces dat vergelijkbaar is met standaard inkjetprinters. Een inkjetkop brengt meerdere druppels fotopolymeer op een bouwplaat aan. Een UV-lichtbron hardt deze laag onmiddellijk uit en het proces wordt herhaald totdat het onderdeel voltooid is. 

Het belangrijkste voordeel van PolyJet-printen is de mogelijkheid om in één keer onderdelen met meerdere kleuren en materialen te maken. Hierdoor kunnen prototypes worden gemaakt die exact overeenkomen met de kleur en het fysieke gevoel van een eindproduct. PolyJet kan deze veelkleurige onderdelen ook veel sneller maken dan de meeste andere 3D-printtechnologieën. PolyJet 3D-printen kan gebruik maken van meerdere verschillende materialen die transparant kunnen zijn en rubberachtige eigenschappen hebben, terwijl ze ook de eigenschappen van gewone thermoplastische materialen zoals ABS of polypropyleen simuleren.

Wat is PolyJet™ 3D-printen?

Het PolyJet™ 3D-printproces maakt gebruik van een printkop in inlaatstijl die meerdere verschillende materialen vanuit onafhankelijke spuitmonden op het bouwplatform kan plaatsen; als zodanig is PolyJet™ een subklasse van inkjetprinten. De materialen die in PolyJet™-printers worden gebruikt, zijn uitsluitend fotopolymeren. Deze 3D-geprinte polymeren zullen stollen bij blootstelling aan UV-licht. PolyJet™-onderdelen vereisen ook ondersteuningsmaterialen voor grote uitsteeksels en interne volumes, wat betekent dat er mogelijk enige nabewerking nodig is. PolyJet is ideaal voor 3D-printen in kleur, zoals hieronder weergegeven:

Wat zijn de voordelen van het gebruik van PolyJet-printen?

Het voordeel van het gebruik van PolyJet™-printers is dat ze snel prototypes met een “vorm, pasvorm en functionaliteit” kunnen vervaardigen. Deze prototypes zien eruit en voelen aan als het eindproduct door gebruik te maken van verschillende kleuren en verschillende materialen. Er kan bijvoorbeeld een model van een handboormachine worden afgedrukt, die alle relevante kleuren en het gevoel van het laatste onderdeel heeft en tegelijkertijd een zachte handgreep heeft.

Wat zijn de verschillende soorten PolyJet 3D-printers?

Enkele typen PolyJet™ 3D-printers zijn: 

1. Objet30: Wordt gebruikt voor het printen van rubberachtige materialen tot en met een J4100-machine met een hoog productievolume.
2. J5 Medijet: Een speciaal gebouwde machine voor de medische industrie.
3. J5 Dentajet: Een speciaal gebouwde machine voor de tandheelkundige industrie.

PolyJet™ is een handelsmerk van Stratasys voor een 3D-printproces van het material jetting-type. Het bedrijf biedt een breed scala aan PolyJet™-printers.

Wat zijn de toepassingen van PolyJet 3D-printen?

PolyJet™ 3D-printen wordt veel gebruikt in de tandheelkundige industrie voor het maken van nauwkeurige mallen en voor chirurgische hulpmiddelen in de medische industrie. De methode kan ook componenten in meerdere kleuren en meerdere materialen in één stap printen. Als zodanig wordt het veel gebruikt voor rapid prototyping, met als extra voordeel dat de kleuren van het eindproduct behouden blijven. Functionele prototypes zijn ook mogelijk met materialen als gesimuleerd polypropyleen en ABS. Een voorbeeld van een PolyJet-prototype vindt u hieronder:

Welke materialen worden gebruikt bij PolyJet-printen?

PolyJet™-printers maken gebruik van één materiaalcategorie:fotopolymeren. Deze materialen worden in vloeibare vorm afgezet en uitgehard met behulp van UV-licht. Hieronder vindt u de materialen die worden gebruikt bij het afdrukken met PolyJet™:

1. Digitaal materiaal: Deze materialen worden gemaakt door maximaal zeven verschillende harsen tegelijk af te zetten om een acuut geoptimaliseerd materiaal te creëren. Hun fysieke en visuele eigenschappen zijn afhankelijk van de concentratie, het materiaaltype en de locatie van deze individuele druppels. 
2. Digitaal ABS-kunststof: Digitaal ABS is een verzameling fotopolymeerharsen die zijn geselecteerd om de eigenschappen van traditioneel thermoplastisch ABS te simuleren. Digitaal ABS heeft vergelijkbare eigenschappen als standaard ABS.
3. Rubberachtige materialen: Dit zijn materialen die rubberachtige eigenschappen vertonen. De materiaalhardheid kan variëren van 25 tot 75 op de Shore A-hardheidsschaal. 
4. Materialen voor hoge temperaturen: Dit zijn materialen met een relatief hoge warmteafbuigtemperatuur van 80 °C (met een extra nahardingsproces). Hoewel dit relatief laag is in vergelijking met standaard technische thermoplastische materialen voor hoge temperaturen, is het nog steeds voldoende voor veel prototypetoepassingen met hete lucht en water. 
5. Transparante materialen: PolyJet™ biedt een transparant fotopolymeer genaamd VeroClear, dat de mechanische en visuele eigenschappen van PMMA (Acryl/Perspex) simuleert. Voor een betere optische helderheid is enige nabewerking, zoals polijsten, vereist. Doorschijnende materialen zijn ook beschikbaar als volledige optische helderheid niet vereist is. 
6. Stijve, ondoorzichtige materialen: Deze materialen hebben eigenschappen die vergelijkbaar zijn met acryl en zijn als zodanig het meest geschikt voor lichte toepassingen die niet worden blootgesteld aan schokken of cyclische belastingen. 
7. Gesimuleerde polypropyleenmaterialen: Deze materialen hebben bijna het dubbele van de slagvastheid van andere PolyJet™-materialen, waardoor ze beter geschikt zijn voor mechanische toepassingen. Ze kunnen ook de capaciteit van polypropyleen voor levende scharnieren en klikmontages simuleren. 
8. Biocompatibele materialen: Deze materialen zijn geschikt voor langdurig direct huidcontact en kortdurend spiermembraancontact. 

Wie heeft 3D PolyJet-printen ontwikkeld?

PolyJet is een handelsmerk voor een 3D-printtechnologie in inkjetstijl, ontwikkeld door Stratasys. Het multi-jet-proces werd voor het eerst ontwikkeld in 1998 door Objet Industries, dat later in 2011 door Stratasys werd gekocht. Sindsdien zijn er veel PolyJet Stratasys 3D-printers op de markt gekomen.

Hoe werkt PolyJet-printen?

PolyJet™-printen werkt door meerdere druppels fotopolymeer op het bouwplatform aan te brengen en onmiddellijk een UV-lichtbron over de laag te laten gaan. Hierdoor wordt de laag steviger, waarna het bouwplatform één laag naar beneden beweegt en de volgende laag bovenop de vorige wordt afgezet. PolyJet™-printers hebben meerdere onafhankelijke printkoppen, waardoor ze onderdelen in meerdere kleuren en meerdere materialen kunnen printen. 

Hoe snel printen PolyJet-printers?

PolyJet™printers behoren tot de snelste 3D-printers. Een PolyJet™-printer werkt ongeveer hetzelfde als een inkjetprinter, in die zin dat hij een laag fotopolymeer op de bouwlijn aanbrengt alsof hij een afbeelding van die laag van het onderdeel afdrukt. PolyJet™-printers kunnen het snelst printen als er voor een onderdeel slechts één hars wordt gebruikt.

Wat is de standaardnauwkeurigheid van PolyJet-materiaal?

PolyJet™-printers kunnen met uitstekende nauwkeurigheid printen, met laaghoogtes variërend van 14 micron tot 55 micron. Het exacte nauwkeurigheidsniveau is afhankelijk van de machine en de printsnelheid. De hoogste nauwkeurigheidsniveaus zijn haalbaar bij de langzaamste printsnelheden. De maatnauwkeurigheid van het onderdeel is afhankelijk van de onderdeelgrootte, zoals hieronder vermeld:

1. Kleiner dan 100 mm: +- 100 micron
2. Groter dan 100 mm: +- 200 micron of 0,06% van de lengte van het onderdeel (welke het grootst is)

Hoeveel kost een PolyJet 3D-printer?

PolyJet™-printers behoren tot de meest geavanceerde printers op de markt en worden beschouwd als industriële hulpmiddelen. Het mag dan ook geen verrassing zijn dat ze over het algemeen erg duur zijn in vergelijking met andere plastic 3D-printers. Een typische PolyJet™-printer kan variëren van $6.000 tot $75.000. PolyJet-onderdelen kunnen op aanvraag en tegen een redelijke prijs in 3D worden geprint met Xometry. U kunt op elk gewenst moment direct een offerte ontvangen.

Wat is het verschil tussen FDM en PolyJet bij 3D-printen?

Bij FDM-printen (Fused Deposition Modeling) wordt een thermoplastisch materiaal laag voor laag uit een verwarmd extrudermondstuk aangebracht. FDM is doorgaans beperkt tot één materiaal tegelijk of gebruikt maximaal twee materialen. PolyJet daarentegen maakt gebruik van fotopolymeren en kan in veel verschillende materialen en kleuren tegelijk printen. Raadpleeg onze volledige gids over FDM versus PolyJet 3D-printen voor meer informatie.

Wat is het verschil tussen PolyJet en Multijet bij 3D-printen?

PolyJet en multijet maken gebruik van vergelijkbare technologie, dat wil zeggen dat ze zowel een fotopolymeer op een bouwplatform spuiten als gebruik maken van UV-licht om laag voor laag uit te harden. Multijet kan niet in meerdere materialen printen. Raadpleeg onze volledige gids over PolyJet versus Multijet 3D-printen voor meer informatie.

Wat is het verschil tussen PolyJet en SLS bij 3D-printen?

SLS (Selective Laser Sintering) is een proces waarbij gebruik wordt gemaakt van een laser om een plastic poeder, meestal nylon, laag voor laag in het laatste onderdeel te smelten. SLS kan slechts één materiaal tegelijk afdrukken. PolyJet maakt geen gebruik van een warmtebron om onderdelen te produceren, maar van UV-licht om een ​​fotoreactief polymeer uit te harden. Raadpleeg onze volledige gids over PolyJet versus SLS 3D-printen voor meer informatie.

Wat is het verschil tussen PolyJet en SLA bij 3D-printen?

SLA (Stereolithografie) printen maakt ook gebruik van fotopolymeren. De bouwplaat wordt echter in een vat met fotopolymeer neergelaten en er wordt met een UV-lichtbron een laag op de bouwplaat geprojecteerd. Deze lichtbron hardt vervolgens de gehele laag in één keer uit. Het proces herhaalt zich totdat het onderdeel voltooid is. PolyJet brengt het fotopolymeer op de bouwplaat aan met behulp van meerdere onafhankelijke spuitmonden, waardoor veelkleurige en uit meerdere materialen bestaande onderdelen mogelijk zijn. Raadpleeg onze volledige gids over PolyJet versus SLA 3D-printen voor meer informatie.

Wat is het verschil tussen PolyJet en Inkjet bij 3D-printen?

PolyJet 3D-printen maakt gebruik van een inkjet-achtig proces waarbij materiaal wordt afgezet met behulp van meerdere onafhankelijke spuitmonden. Als zodanig is inkjetprinten een overkoepelende term die wordt gebruikt om processen zoals PolyJet en dergelijke te beschrijven. Raadpleeg onze volledige gids over PolyJet versus inkjet 3D-printen voor meer informatie.

Samenvatting

Xometry biedt een breed scala aan productiemogelijkheden, waaronder CNC-bewerking, 3D-printdiensten (inclusief PolyJet 3D-printen), spuitgieten, lasersnijden en plaatbewerking. Ontvang vandaag nog uw directe offerte.

Auteursrecht- en handelsmerkkennisgevingen

1. PolyJet™ is een handelsmerk van Stratasys, Prairie, MN.

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