PolyJet versus MultiJet 3D-printen:belangrijkste verschillen en praktische vergelijkingen

Zowel PolyJet als MultiJet (MJP) 3D-printen zijn additieve productiemethoden waarbij onderdelen worden opgebouwd door fotopolymeren die reageren op ultraviolet (UV) licht af te zetten en uit te harden. Ze kunnen zowel worden gebruikt voor proof of concept als functionele prototypes en kunnen complexe onderdelen maken, waarvan sommige vaak te vinden zijn in de tandheelkundige en medische sector, met name voor zaken als mallen voor kronen en beugels. Ondanks deze overeenkomsten hebben deze twee processen enkele belangrijke verschillen waardoor het ene proces met composietmaterialen kan printen en het andere beter geschikt is voor kleine tot middelgrote producties. Lees verder om erachter te komen welke. 

PolyJet-definitie en vergelijking met Multijet

PolyJet-printen, voor het eerst ontwikkeld in 2000 door Objet Geometries en overgenomen door Stratasys, die nu eigenaar is van de handelsmerkrechten, werkt op dezelfde manier als een inkjetprinter. “PolyJet is een proces waarbij materiaal laag voor laag op een printplaat wordt gespoten”, zegt Christian Tsu-Raun, teamleider bij Xometry’s Manual Quoting. “Het is relatief langzaam maar zeer nauwkeurig en goed voor kleine, niet-functionele prototypes.” Daarbij komen kleine druppeltjes fotopolymeren vrij in gebieden die van tevoren zijn geprogrammeerd om 2D-lagen op elkaar te creëren. Vervolgens gebruikt het UV-licht om die druppels uit te harden en de vorm van elke laag te bepalen. PolyJet staat bekend om het hoge detailniveau en kan printen in lagen zo dun als 16 micron; Xometry drukt echter doorgaans af op een laaghoogte van 25 micron.

Het fotopolymeer wordt pas vormvast als het is uitgehard. Dat is de reden dat de ondersteunende materialen tegelijkertijd met het hoofdpolymeerdeel worden aangebracht, wat de maatnauwkeurigheid vergroot en een soort frame biedt waarin het fotopolymeer kan worden vastgehouden totdat het is uitgehard. Deze ondersteunende materialen lijken op een enigszins stijve, gelachtige substantie die het onderdeel aan het einde van het proces omhult. Wanneer het onderdeel klaar is, wordt het gewassen met een waterstraal en gedrenkt in een chemische oplossing om de steunen te verwijderen, en vervolgens laten drogen. Het volgende is een afbeelding van een Xometry-regenbooglogo gemaakt met PolyJet-bedrukking:

Wat zijn de voordelen van PolyJet vergeleken met Multijet?

Hieronder vindt u de voordelen van PolyJet versus Multijet:

• Onderdelen die uit verschillende materialen zijn samengesteld, kunnen met PolyJet in één taak worden geprint.
• PolyJet-geprinte onderdelen kunnen hun materiaaleigenschappen behouden na nabewerking.

Wat zijn de nadelen van PolyJet vergeleken met Multijet?

Hieronder staan de nadelen van PolyJet ten opzichte van Multijet opgesomd:

1. PolyJet heeft een verminderde oppervlaktekwaliteit op plaatsen waar steunmateriaal wordt gebruikt.
2. Met PolyJet geprinte onderdelen zijn onnauwkeurig bedrukt bij scherpe randen, waardoor deze randen afgerond worden.

Multijet-definitie en vergelijking met PolyJet

De creatie van MultiJet wordt toegeschreven aan het bedrijf 3D Systems, en het is een ander type 3D-printen dat een beetje op een inkjetprinter lijkt. Net als de eerste methode die we bespraken, gebruikt MJP een printkop die onderdelen laag voor laag creëert met behulp van UV-uithardbaar fotopolymeer of gietwasdruppels. Het kan ook laagdiktes van slechts 16 micron creëren, maar vergeleken met PolyJet heeft het beperkte of helemaal geen mengmogelijkheden voor meerdere materialen, afhankelijk van de machine. Ondersteuningsstructuren voor deze techniek zijn gemaakt van paraffinewas, dus als een onderdeel klaar is, wordt het in een oven geplaatst of in een warm mineraaloliebad geplaatst om de was weg te smelten. Het nabewerken van MJP-onderdelen is over het algemeen eenvoudiger dan PolyJet-printen, maar bij het smelten van de was moet voorzichtig worden omgegaan om te voorkomen dat de hitte de eigenschappen van het hoofdbouwmateriaal aantast.

De mogelijke nadelen van het gebruik van MJP zijn onder meer het feit dat u geen ingewikkelde full-colour componenten kunt produceren of een reeks materialen, zoals rubberachtige, stijve en transparante materialen, tegelijkertijd kunt mengen om verschillende materiaaleigenschappen te simuleren, zoals u kunt met PolyJet-printen. Bovendien lopen MJP-onderdelen het risico dat hun materiaaleigenschappen tijdens de nabewerking veranderen als niet de juiste procedures en zorg worden gevolgd.

Zowel PolyJet als Multijet kunnen complexe en gedetailleerde onderdelen printen – onderdelen die met traditionele methoden niet zouden kunnen worden vervaardigd. Hoewel de twee processen behoorlijk op elkaar lijken, zijn twee van de drie belangrijkste verschillen de materialen die worden gebruikt voor het afdrukken en het gemak van de nabewerking. PolyJet kan samengestelde onderdelen in één taak printen, maar vereist meer nabewerkingsmethoden dan geprinte Multijet-onderdelen.

PolyJet versus Multijet:technologievergelijking

PolyJet- en Multijet-systemen gebruiken vergelijkbare technologieën en processen. Beide maken gebruik van UV-gevoelige fotopolymeren en een UV-uithardingssysteem. Hoewel ze niet significant verschillen, verschillen de twee methoden in het aantal printkoppen dat in het systeem aanwezig is. PolyJet kan twee of meer koppen hebben, terwijl Multijet er maximaal twee kan hebben.

PolyJet versus Multijet:materiaalvergelijking

In PolyJet-systemen kunnen meerdere materialen worden gecombineerd tot één grondstof met de kenmerken van alle samenstellende materialen. Deze composietmaterialen worden ‘digitale materialen’ genoemd. Ze maken het mogelijk om één onderdeel met verschillende materiaaleigenschappen in één keer te printen.

Materialen die in Multijet-systemen worden gebruikt, zijn fotopolymeren. Multijet-geprinte onderdelen hebben noodzakelijkerwijs één kleur en zijn samengesteld uit één enkel materiaal. Als composietmaterialen nodig zijn, om esthetische of functionele redenen, is PolyJet wellicht de betere optie.

PolyJet versus Multijet:vergelijking van producttoepassingen

PolyJet en Multijet produceren beide uitzonderlijk gedetailleerde en functionele prototypes en onderdelen. Dit detailniveau maakt PolyJet en Multijet ideaal voor elke stap van het ontwerpproces. Met PolyJet en Multijet geprinte onderdelen worden vaak aangetroffen in de tandheelkundige en medische industrie, waar ze worden gebruikt om tandheelkundige mallen voor kronen en beugels te maken.

PolyJet versus Multijet:vergelijking van printvolumes

De printvolumes van PolyJet en Multijet verschillen niet veel. Afhankelijk van het gebruikte systeem kan PolyJet volumes hebben tot 260 x 200 x 200 mm en Multijet-systemen kunnen volumes hebben tot 294 x 211 x 144 mm. Als er grotere onderdelen nodig zijn, kunnen de onderdelen in stukken worden geprint en daarna worden geassembleerd.

PolyJet versus Multijet:vergelijking van oppervlakteafwerking

Oppervlakteafwerkingen van PolyJet- en Multijet-geprinte onderdelen verschillen niet significant. Door de precieze resoluties en laagdiktes van zowel PolyJet als Multijet zijn de oppervlakken van voltooide onderdelen glad. Af en toe kunnen ruwe oppervlakken aanwezig zijn in complexere geometrische gebieden, maar deze kunnen eenvoudig worden gladgestreken met een geschikt nabewerkingsproces.

PolyJet versus Multijet:kostenvergelijking

PolyJet- en Multijet-systemen kunnen duur zijn in vergelijking met andere vormen van 3D-printen. PolyJet-printers beginnen vanaf €6.000,- en lopen op tot €75.000,- voor meer geavanceerde systemen. Multijet-printers zijn vergelijkbaar geprijsd en liggen gemiddeld rond de $ 43.000.

Wat zijn de wederzijdse alternatieven voor PolyJet en Multijet?

Een alternatief voor zowel PolyJet als Multijet is 

• DLP: Digitale lichtverwerking (DLP) maakt ook gebruik van uitgeharde vloeibare fotopolymeren om onderdelen te bouwen. Het uitharden wordt voltooid door een projector in DLP. Het belangrijkste verschil tussen DLP en PolyJet/Multijet is dat onderdelen ondersteboven worden afgedrukt en dat het vloeibare fotopolymeer wordt afgezet vanuit een tank onder het bouwplatform. Ondanks deze verschillen concurreert DLP met PolyJet en Multijet op het gebied van resolutie, precisie en kosteneffectiviteit.

Wat zijn de overeenkomsten tussen PolyJet en Multijet?

Overeenkomsten tussen PolyJet en Multijet zijn onder meer:

1. Beide gebruiken vloeibare fotopolymeren die worden uitgehard door UV-lampen om onderdelen te bouwen.
2. Beide kunnen worden gebruikt voor proof-of-concept en functionele prototypes.
3. Beide kunnen complexe geometrieën printen die anders niet met traditionele methoden zouden kunnen worden vervaardigd.

Wat zijn de andere vergelijkingen voor PolyJet naast Multijet?.

Naast Multijet is er nog een alternatief voor PolyJet:

• PolyJet versus SLA: SLA is een vergelijkbaar alternatief voor Polyjet omdat het zowel voor functionele prototypes als onderdelen kan worden gebruikt. Het verschil tussen PolyJet en SLA is dat SLA een gelijkwaardige, zo niet betere resolutie heeft dan PolyJet, afhankelijk van het systeem. Het biedt de hoogste resolutie van elke vorm van 3D-printen en kan daarom ook worden gebruikt voor mallen, gereedschappen, patronen en de productie van gestructureerde oppervlakken.

Wat zijn de andere vergelijkingen met Multijet naast PolyJet?

Naast PolyJet is er nog een ander potentieel alternatief voor multijet:

• Multijet versus MJF: Multi-Jet Fusion (MJF) is vergelijkbaar met Multijet omdat het uitstekend is in het produceren van complexe geometrieën met uitzonderlijke oppervlakteafwerkingen. Het verschil tussen Multijet en MJF is dat MJF werkt met behulp van een polymeerpoeder en een smeltmechanisme (inktmiddelen en infraroodfrequenties) om onderdelen uit te harden. 

Veelgestelde vragen over PolyJet versus MultiJet

Hoeveel kosten deze machines?

Omdat dit hoogwaardige machines zijn die bedoeld zijn voor industriële omgevingen, zijn ze niet goedkoop. PolyJet-printers kunnen ergens tussen de $ 150.000 en $ 500.000 werken, en MJP-machines lijken behoorlijk op elkaar, doorgaans variërend van $ 150.000 tot $ 400.000. Dit is de reden waarom diensten zoals Xometry-aanbiedingen nuttig zijn, omdat u kunt profiteren van deze hoogwaardige systemen zonder dat u vooraf hoeft te investeren in het opzetten en gebruiken ervan.

Zijn er alternatieven voor PolyJet en MJP?

Carbon DLS™ (Digital Light Synthesis™) is een vergelijkbare 3D-printmethode waarmee ook nauwkeurige onderdelen met een hoge resolutie worden geproduceerd. Net als PolyJet en MJP hardt DLS vloeibare fotopolymeren uit om nieuwe onderdelen te bouwen, maar doet dit met geprojecteerd licht en een continu vloeistofinterface voor productie. Bovendien print DLS naadloze onderdelen continu ondersteboven.

Wat is het verschil tussen PolyJet en SLA?

SLA (stereolithografie) 3D-printen maakt gebruik van een laser om vloeibare hars uit te harden tot vaste delen. Het is goed voor het maken van functionele prototypes en onderdelen, en afhankelijk van de specifieke machine en opstelling zou het een zelfs betere resolutie kunnen hebben dan PolyJet. SLA-prints zijn van hoge kwaliteit en worden vaak verwerkt tot mallen en gereedschappen, zoals masterpatronen voor giettoepassingen.

Wat is het verschil tussen MJP en MJF?

Beide methoden lijken zelfs door de naam vergelijkbaar, waarbij MJF een afkorting is voor multi-jet fusion. “MJF is een proces waarbij een smeltmiddel wordt aangebracht op opeenvolgende lagen poedervormig materiaal”, vertelt Tsu-Raun. “Het is relatief snel en produceert onderdelen in de productie van thermoplastische kunststoffen, maar is minder nauwkeurig dan PolyJet.” De methode is ook erg goed in het maken van complexe vormen en duurzame onderdelen voor eindgebruik. Een van de belangrijkste verschillen is dat MJF een polymeerpoeder en een smeltsysteem gebruikt om onderdelen te produceren, waardoor het kan werken in populaire technische materialen zoals nylon, TPU en polypropyleen.

Kat de Naoum

Kat de Naoum is een schrijver, auteur, redacteur en contentspecialist uit Groot-Brittannië met meer dan 20 jaar schrijfervaring. Kat heeft ervaring met schrijven voor verschillende productie- en technische organisaties en houdt van de wereld van engineering. Naast schrijven was Kat bijna tien jaar juridisch medewerker, waarvan zeven jaar in de scheepsfinanciering. Ze heeft voor veel publicaties geschreven, zowel print als online. Kat heeft een BA in Engelse literatuur en filosofie, en een MA in creatief schrijven aan de Kingston University.

Lees meer artikelen van Kat de Naoum