FDM vs PolyJet 3D-printen: Belangrijkste Verschillen en Vergelijkende Inzichten

Fused Deposition Modeling (FDM) is een 3D-printtechnologie die een polymere filament gebruikt om snijden van een 3D-bestand te 'tekenen'. Het verbindt de filamenten door ze deels te smelten. PolyJet is ook een 3D-printtechnologie, maar werkt door inkjet-printen van een 'afbeelding' van elke snede in gemodificeerde acrylaathars. Deze afbeelding wordt vervolgens volledig uitgehard met een UV-lamp die aan de printkop is bevestigd.

Een groot verschil tussen FDM en PolyJet is de gebruikte materialen. FDM gebruikt filamenten van gangbare kunststoffen, terwijl PolyJet die materialen simuleert met verschillende harsen. Dit resulteert in een aanzienlijke prijsverschil. FDM is ook beperkt in resolutie door de filamentdiameter. PolyJet wordt daarentegen alleen beperkt door de inkjet-resolutie, waardoor de minimale afmeting 5 tot 20 keer kleiner is dan bij FDM. Dit artikel bespreekt de overeenkomsten en verschillen verder en biedt alternatieven voor beide.

FDM-definitie en Vergelijking met PolyJet

FDM-technologie werd in 1988 ontwikkeld door Scott Crump. Het proces werkt door een plastic filament in de printkop te smelten. De temperatuur wordt gecontroleerd zodat het plastic in een gelstaat wordt geleverd met voldoende energie om te smelten, maar niet om te vloeien. De printkop beweegt in het X-Y-vlak en extrudeert deze gel als een continu draad. De draden smelten samen, maar zelfs de beste printers kunnen porositeit niet voorkomen of het materiaal homogeen maken.

FDM print opeenvolgende 2D-snijden van een model om een solide 3D-weergave van het bestand te bouwen. De duizel beweegt horizontaal om draden netjes tegen de onderliggende laag te packen. FDM biedt twee grote voordelen ten opzichte van PolyJet: materiaal- en machinekosten. FDM-materiaal kost doorgaans 1/10 per kilogram van PolyJet-hars. De machines zijn ook drie tot vijf keer goedkoper.

Raadpleeg ons artikel over het FDM-printproces voor meer informatie.

FDM vs. PolyJet: Technologievergelijking

FDM is een eenvoudig proces dat de algemene vorm van 3D-bestanden levert. PolyJet is daarentegen een complexere technologie die dimensionaal nauwkeurige 3D-weergaven levert, inclusief fijne details. FDM-technologie naderet zich de bovengrens van resolutie omdat verdere verbeteringen van single-point-printen de printtijden drijven tot onpraktische niveaus. PolyJet heeft de resolutielimiet nog niet bereikt en ontwikkelt zich nog steeds.

FDM vs. PolyJet: Materiaalvergelijking

FDM print met gangbare polymeren. Een switch naar een ander materiaal vereist slechts een snelle wijziging in de printerinstellingen, en grondstofleveranciers hoeven niets speciaals te doen. FDM-materialen kosten typisch tussen $10 en $50 per kilogram. PolyJet-materialen zijn daarentegen complexe, gespecialiseerde harsen. Deze materialen kunnen sterkte, flexibiliteit, transparantie en een reeks andere eigenschappen optimaliseren. PolyJet-materialen kosten typisch $200 tot $500 per kilogram.

FDM vs. PolyJet: Producttoepassingen Vergelijking

FDM is de laagkostoptie die geschikt is voor robuuste en eenvoudige componenten. De modellen kunnen niet gebruikt worden voor fijnmechanische beoordeling, maar de prints kunnen waardevol zijn als prototype-weergaven van dikke, eenvoudige onderdelen. PolyJet is duurder en geschikt voor technische en cosmetische toepassingen zoals: pre-tooling ontwerpcontroles, validatie van grepen/overmolds, buigtesten en montagekenmerken. Als handafgewerkt en geschilderd, kunnen PolyJet-onderdelen vervangen worden voor cosmetische en functionele onderdelen voor proef- en verkoopmonsters.

FDM vs. PolyJet: Printvolume Vergelijking

De reeks bouwvolumes voor FDM is indrukwekkend. De grootste FDM-machine (de Terabot) kan tot een kubieke meter printen. De grootste PolyJet-machine heeft een tafel van 1000 x 800 mm en een bouwhoogte van 500 mm.

FDM vs. PolyJet: Oppervlakte-afwerking Vergelijking

FDM-onderdelen tonen zichtbare laagstappen in de Z-richting, elk doorgaans 0,2 tot 0,5 mm in hoogte. Dit zorgt voor een ruw oppervlak en is nog duidelijker op gebogen oppervlakken. PolyJet-onderdelen tonen ook zichtbare Z-stappen, maar deze zijn tussen 16 en 45 micron hoog, minder dan 1/10e van de stapgrootte van FDM. Handmatige afwerkingsoperaties zoals schuren en zelfs polijsten kunnen zeer gladde oppervlakte-afwerkingen produceren (tot lens-niveau transparantie).

FDM vs. PolyJet: Kostenvergelijking

Zowel de apparatuur als het printmateriaal voor FDM zijn verreweg goedkoper dan voor PolyJet. Het proces van de laatste verspilt ook 20-40% van de hars. FDM-onderdelen worden geproduceerd door veel concurrerende leveranciers, waardoor de prijzen consequent laag zijn. PolyJet-onderdelen zijn duurder, wat het een redelijke keuze maakt alleen wanneer de hoogste kwaliteit of fijnste detail noodzakelijk is.

Wat Zijn de Overeenkomsten Tussen FDM en PolyJet?

1. FDM en PolyJet delen hetzelfde principe van Z-aslagen met een orthogonaal printertransportmechanisme.
2. Beide bieden een reeks materiaaleigenschappen die die van gefabriceerde onderdelen nabootsen. Dikke FDM-onderdelen zijn sterk in de X-Y-assen maar zwakker in de Z-richting door onvolledige intralaagfusie. PolyJet-onderdelen zijn even sterk langs alle assen door de aard van de materiaaltoepassing.
3. Beide systemen zijn kantoorvriendelijk. De machines vereisen een stabiele temperatuuromgeving en goede ventilatie.

Wat Zijn Andere Vergelijkingen voor FDM Behalve PolyJet?

De volgende 3D-printtechnologieën zijn ook vergelijkbaar met FDM:

1. FDM vs. FFF: FFF (fused filament fabrication) is een nauwe analoge van FDM daar het ook een geëxtrudeerd, verwarmd filament gebruikt om modelsnijden te bouwen, rekenend op deeltijds smelten om de filamenten in een geheel te verbinden. Het ontbreken van een verwarmde printkamer is het belangrijkste verschil, waardoor FFF-modellen gevoelig zijn voor residuale spanning en vervorming. Raadpleeg onze volledige gids over FDM vs. FFF voor meer informatie.
2. FDM vs. SLS: SLS (selective laser sintering) gebruikt enkele van dezelfde gangbare polymeren (zoals nylons) als FDM. Maar SLS-materiaal wordt in poedervorm geleverd. Om het onderdeel te bouwen, smelt en fuseert een laser de poeder selectief. Raadpleeg onze volledige gids over SLS vs. FDM voor meer informatie.
3. FDM vs. LOM: LOM (laminated object manufacturing) modellen hebben een vergelijkbare resolutie als FDM maar kunnen sterker zijn door lage porositeit en uitstekende intralaagbinding.

Wat Zijn Andere Vergelijkingen voor PolyJet Behalve FDM?

De volgende 3D-printtechnologie is vergelijkbaar met PolyJet:

• PolyJet vs. Multijet: Multijet Printing (MJP) gebruikt dezelfde inkjettechnologie als PolyJet. Het gebruikt een printkop die materialen op opeenvolgende lagen deposeert. De belangrijkste verschillen ontstaan in de na-verwerkingsfasen. Het ondersteuningsverwijderingsproces van PolyJet-onderdelen bestaat uit verschillende stappen, waaronder het gebruik van een waterjetsysteem en het dopen van de onderdelen in een chemische oplossing. Multijetting vereist daarentegen alleen het in een oven houden van de onderdelen om de paraffinwas te smelten. Raadpleeg onze volledige gids over PolyJet vs. Multijet voor meer informatie.

Samenvatting

Xometry biedt een breed scala aan productiemogelijkheden, waaronder 3D-printservices, spruitgieten, lasercutten en plaatmetaalbewerking. Vraag vandaag nog uw direct offerte aan.

Disclaimer

De inhoud van deze webpagina is uitsluitend bedoeld voor informatieve doeleinden. Xometry geeft geen enkele weergaaf of garantie, noch uitdrukkelijk noch impliciet, wat de nauwkeurigheid, volledigheid of geldigheid van de informatie betreft. Prestatieparameters, geometrische tolerenties, specifieke ontwerpkenmerken, kwaliteit en typen materialen of processen mogen niet worden geïnterpreteerd als representatief voor wat door derdenleveranciers of fabrikanten via het Xometry-netwerk wordt geleverd. Klanten die offertes aanvragen voor onderdelen zijn verantwoordelijk voor het definiëren van de specifieke eisen voor die onderdelen. Raadpleeg onze voorwaarden voor meer informatie.

Dean McClements

Dean McClements is een B.Eng Honors-afgestudeerde in Werktuigbouwkunde met meer dan twee decennia ervaring in de productie-industrie. Zijn professionele loopbaan omvat belangrijke rollen bij toonaangevende bedrijven zoals Caterpillar, Autodesk, Collins Aerospace en Hyster-Yale, waar hij een diepgaand begrip ontwikkelde van ingenieursprocessen en innovaties.

Lees meer artikelen van Dean McClements