Технология 3D печати PolyJet

Прошлое и настоящее технологии

Струйная печать полимером — технология PolyJet была изобретена компанией Objet Geometries. Запатентованная технология была представлена в 2000 году и стала революцией в 3Д-печати, так как позволяла печатать модели практически любой формы и конфигурации. Монопольная в те времена печать 3D моделей с помощью расплавленной нити проигрывала новой струйной технологии практически по всем параметрам, включая скорость.

Взяв за основу хорошо отработанную струйную печать, компания Objet Geometries не только создала новую технологию трехмерной печати но и постоянно ее совершенствует по сегодняшний день. Изначально громоздкая конструкция 3D-принтера на этой технологии позволяла применять струйную полимерную печать только на промышленных 3Д-принтерах. Сегодня узлы струйного трехмерного принтера настолько компактны, что стало возможным использовать технологию PolyJet и в маленьких настольных аппаратах. Но не только благодаря размерам — 3Д-принтер с этой технологией абсолютно безопасен в офисном применении, так как контакт с жидким полимером полностью отсутствует, а поддержка растворяется обычной водой. В результате обычные офисы и маленькие проектные бюро получили возможность печатать 3Д-модели с высоким качеством и недорого.

Постоянное развитие и совершенствование технологии поддерживает ее заслуженный статус лучшего технологического процесса 3Д-печати во всех отраслях промышленности, производства и науки.

Суть технологии

Технология 3D печати PolyJet
Технология 3D печати PolyJet

Технология 3D-печати жидким фотополимером достаточно проста: печатающая головка, похожая по принципу работы на головку обычного струйного принтера, наносит слой жидкого полимера толщиной 10-20 мкм на платформу, которая может перемещаться по вертикали. В отличие от обычного струйного принтера, на печатной головке установлен источник ультрафиолета, который немедленно после нанесения вызывает отверждение нанесенного слоя. Эта же головка наносит (в случае необходимости) гелеобразный материал поддержки — в отличие от традиционной 3Д-печати пластиковой нитью поддержка не должна быть твердой. Этот гель не застывает, и легко вымывается из готовой модели обычной водой. Готовый прототип после этого сразу готов к использованию.

На картинке: Jetting Head — печатающая головка; X-Y-Z axis — направляющие перемещения головки и рабочей платформы; UV-light — источник ультрафиолета; Fullcure M — твердеющий материал модели; Fullcure S — гелеобразная поддержка; Build Tray — рабочая платформа.

Преимущества технологии

Основные преимущества технологии 3D-печати PolyJet проистекают из свойств жидкого полимера — возможность нанесения тонким слоем, большая текучесть и отсутствие необходимости в твердой поддержке. Благодаря этому, струйный 3Д-принтер дает возможность:

  • Печатать модели с очень гладкой поверхностью. Прототип не нуждается в последующей обработке и готов к применению сразу же.
  • Печатать с высокой степенью детализации. Микроскопический диаметр сопла и точность впрыска обеспечивает высокое разрешение и возможность построения очень тонких стенок — порядка 0.5 мм и даже меньше.
  • Печатать в офисных условиях. Нет нагрева, нет запаха. Оператор не контактирует с жидким полимером, а подложка вымывается обычной водой без дополнительного оборудования.
  • Печатать быстро. Скорость нанесения жидкого полимера существенно выше чем расплавленной нити, причем в головке сразу много сопел, работающих одновременно — можно печатать сразу несколько деталей за один проход. Готовая 3Д-модель не требует обработки и дополнительного отверждения.
  • Печатать для разных задач. Благодаря большому выбору жидких фотополимеров, в твердом состоянии имеющих различные механические свойства, а так же большому выбору цветов, можно печатать как прототипы, так и готовые детали для конкретных задач, например — гибкие сочленения или упругие пружинящие элементы.

Подойдет ли Вам технология PolyJet

Как уже отмечалось, технология 3D-печати жидким фотополимером — самая универсальная из всех процессов трехмерной печати. Вот далеко неполный список применений, где струйная 3Д-печать наиболее выгодна: автомобилестроение, архитектура, производство, обучение. Однако наиболее основная область применения 3D-принтеров PolyJet, где у нее практически нет конкуренции — это медицина и здравоохранение. Хирурги могут печатать точные копии органов, подлежащих замене, а протезисты — суставы и конечности. И, конечно же, стоматология — благодаря существованию специальных стоматологических материалов можно печатать индивидуальные и абсолютно точные коронки, мосты и различные челюстные модели.