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Polyjet 和 Polyjet 矩陣是相關(guān)的兩種新技術(shù)由 Objet Geometries 公司分別在2000年和2007年推出。 它們被主要運(yùn)用在快速固化成形的行業(yè)里,也就是俗稱(chēng)的 3D 打印機(jī)的成型方法之一。
Objet 是成功噴射聚合體材料的第一家公司。當(dāng)Objet 在2000年初推出其擁有專(zhuān)利的 PolyJet? 技術(shù)時(shí),它使得幾乎所有規(guī)模的公司均可以快速而且高質(zhì)量地制作復(fù)雜模型,這還是有史以來(lái)第一次。
自那以后,Objet 持續(xù)增強(qiáng) PolyJet 流程,以實(shí)現(xiàn)機(jī)器更加小型化、構(gòu)建模型更精確、成本效益更高。PolyJet 采用非接觸樹(shù)脂處理與噴水清除支持材料,是辦公室環(huán)境下三維印刷技術(shù)的理想之選。
Objet Geometries 公司已于2011年被美國(guó)Stratasys公司收購(gòu)。PolyJet技術(shù)的成型原理與3DP有點(diǎn)類(lèi)似,但噴射的不是粘合劑而是樹(shù)脂材料。雖然不如SLS或SLA使用廣泛 ,但其在3d打印工藝細(xì)分領(lǐng)域仍占有重要地位,也是一種有效的生產(chǎn)工具,借助該技術(shù)可制造出表面平滑、尺寸精準(zhǔn)的部件、原型和工裝。該技術(shù)提供微觀層分辨率和最低 0.1mm的精確度,可使用多種適用于任何技術(shù)的材料打造薄壁和復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu),其應(yīng)用包括:
?可打印表面平滑的精細(xì)原型,呈現(xiàn)最終產(chǎn)品美感。
?可制造精準(zhǔn)的模具、鉆模、夾具和其他制造工具。
?可處理復(fù)雜的形狀和細(xì)節(jié),呈現(xiàn)精致的特征。
?可將多彩色和材料種類(lèi)一并應(yīng)用到單個(gè)模型中,提高效率。
工作原理
PolyJet可以被認(rèn)為是熔融沉積技術(shù)的近親。與FDM一樣,它通過(guò)使用擠出機(jī)頭一次一層地打印零件來(lái)工作。然而,PolyJet不是使用細(xì)絲在印刷床上沉積材料,而是以更接近2D噴墨印刷的方式工作,擠出機(jī)在印刷床上沉積所選擇的光聚合物材料的微小液滴,然后用紫外光固化。每一層感光聚合材料在被噴射后立即用紫外線光進(jìn)行凝固,從而制作出完全凝固的模型,可以立即進(jìn)行搬運(yùn)與使用,而無(wú)需事后凝固??梢杂檬只蛘咄ㄟ^(guò)噴水的方式很容易地清除為支持復(fù)雜幾何形狀而特別設(shè)計(jì)的凝膠體狀支持材料。
Polyjet 3D打印可提供自然光滑的表面質(zhì)量,這意味著可以大大減少后處理過(guò)程中進(jìn)行額外的打磨或拋光的工作量。另一方面,聚合物部件可以像SLS部件一樣進(jìn)行染色和涂漆,這在創(chuàng)造獨(dú)特飾面時(shí)提供了許多選擇。Polyjet零件也可以在需要時(shí)粘合,這使您可以選擇將較大的零件作為單獨(dú)的組件打印,然后將它們固定在一起。
使用材料
polyJet技術(shù)通常使用樹(shù)脂,而不是其他3D打印方法中使用的塑料。最基本的打印機(jī)一次只能使用一種樹(shù)脂,但更復(fù)雜的打印機(jī)可以在打印過(guò)程中組合多種樹(shù)脂,在創(chuàng)建零件的獨(dú)特外觀時(shí)提供很大的靈活性,甚至可以提供同一部件的不同區(qū)域具有獨(dú)立的材料質(zhì)量。
Polyjet樹(shù)脂具有多種顏色與性能,而剛度范圍從柔性和橡膠狀(26-28肖氏D)材料(如Objet TangoPlus)到更堅(jiān)硬的材料(83-86肖氏D),如Objet VeroClear。此外,還可提供包覆成型材料,為更堅(jiān)硬的部件添加一層橡膠狀材料。視覺(jué)效果可以從不透明到透明,以及純黑或白色,也可提供不同樹(shù)脂的復(fù)合材料,以提供特定的材料質(zhì)量。
打印前準(zhǔn)備
在設(shè)計(jì)polyjet零件時(shí),請(qǐng)注意以下幾條有用的指導(dǎo)原則:
?考慮支持結(jié)構(gòu)。Polyjet打印需要所有懸伸物的支撐結(jié)構(gòu),盡管這些可以使用特殊的可溶解材料進(jìn)行印刷,這可以大大加快后處理過(guò)程中的去除速度。
?平衡層厚度與速度。雖然polyjet可以打印薄至0.00063英寸的層,但這將顯著降低打印速度。需要在零件的細(xì)節(jié)水平和必要的生產(chǎn)時(shí)間之間取得合理的平衡。
?計(jì)劃您的材料成本。與其他3D打印材料相比,Polyjet樹(shù)脂非常密集,這意味著您需要更多的樹(shù)脂才能成功打印零件。所以,請(qǐng)務(wù)必考慮支持材料的成本。
?考慮你的目的。多噴射材料不適用于功能性生產(chǎn)零件,盡管如上所述,該技術(shù)擅長(zhǎng)為其他制造技術(shù)創(chuàng)建模具和圖案。如果您正在尋找創(chuàng)建功能性生產(chǎn)零件,另一種SLS 3D打印方法可能會(huì)更好地為您服務(wù)。
? 哪種文件格式最適合?彩色多噴射部件通常以熟悉的STL文件格式或虛擬現(xiàn)實(shí)建模語(yǔ)言(VRML)格式捕獲。對(duì)于STL文件,顏色表示為RGD代碼,而VRML文件提供了許多復(fù)雜的應(yīng)用顏色方法,例如紋理建模。雖然VRML文件在增材制造中不常見(jiàn),但全彩色打印的靈活性使它們成為聚噴射打印的有用增強(qiáng)。
PolyJet的優(yōu)勢(shì)
質(zhì)量高: 領(lǐng)先于市場(chǎng)的16µ 分辨率可以確保獲得流暢、精確而且非常詳細(xì)的部件與模型。
精確度高: 精密?chē)娚渑c構(gòu)建材料性能可保證細(xì)節(jié)精細(xì)與薄壁(根據(jù)幾何尺寸與材料不同為600µ或更低)。
清潔: 適合于辦公室環(huán)境,采用非接觸樹(shù)脂載入/卸載,容易清除支持材料,容易更換噴射頭。
快捷: 得益于全寬度上的高速光柵構(gòu)建,可實(shí)現(xiàn)快速的流程,可同時(shí)構(gòu)建多個(gè)項(xiàng)目,并且無(wú)需事后凝固。
多用途: FullCure 材料品種多樣,可適用于不同幾何形狀、機(jī)械性能及顏色的部件,所有類(lèi)型的模型均使用相同的支持材料,因此可快速便捷地變換材料。