【南極熊3D打印文化】PolyJet聚合物噴射：一種強(qiáng)大的增材制造技術(shù)

PolyJet:聚合物噴射

光聚合成型技術(shù)是一類利用光敏樹(shù)脂材料在光照射下固化成型的3D打印技術(shù)的統(tǒng)稱。其主要包括三種技術(shù)路線：其一是美國(guó)3D Systems開(kāi)發(fā)并實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的光固化成型技術(shù)（SLA）；其二是德國(guó)envision TEC公司基于數(shù)字光處理的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的DLP 3D打印技術(shù)；其三則是由以色列Objet公司開(kāi)發(fā)的聚合物噴射技術(shù)（PolyJet）。今天跟大家分享的就是PolyJet技術(shù)。

1 什么是PolyJet

聚合物噴射（PolyJet，PJ）技術(shù)是由以色列Objet公司（于2012年并入Stratasys公司）在2000年初推出的專利技術(shù)。PolyJet打印技術(shù)與傳統(tǒng)的噴墨打印機(jī)類似，由噴頭將微滴光敏樹(shù)脂噴在打印底部上，再用紫外光層層固化。

聚合物噴射（PolyJet）技術(shù)成型原理

上圖為PolyJet聚合物噴射系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其成型原理跟SLA、DLP一樣，由光敏樹(shù)脂在紫外光照射下固化。具體打印流程：

①  噴頭沿X/Y軸方向運(yùn)動(dòng)，光敏樹(shù)脂噴射在工作臺(tái)上，同時(shí)UV紫外光燈沿著噴頭運(yùn)動(dòng)方向發(fā)射紫外光對(duì)工作臺(tái)上的光敏樹(shù)脂進(jìn)行固化，完成一層打��；

②  之后工作臺(tái)沿Z軸下降一個(gè)層厚，裝置重復(fù)上述過(guò)程，完成下一層的打��；

③  重復(fù)前述過(guò)程，直至工件打印完成。

④  去除支撐結(jié)構(gòu)。

PolyJet打印機(jī)內(nèi)部構(gòu)造

對(duì)比SLA打印技術(shù)，其使用的激光光斑在0.06-0.10毫米，打印精度遠(yuǎn)高于SLA。PolyJet可以使用多噴頭，在打印光敏樹(shù)脂的同時(shí)，可以使用水溶性或熱熔型支撐材料。而SLA/DLP的打印材料與支撐材料來(lái)源于同一種光敏樹(shù)脂，所以去除支撐時(shí)容易損壞打印件。

由于可以使用多噴頭，可以實(shí)現(xiàn)不同顏色和不同材料的打印。

2 PolyJet優(yōu)缺點(diǎn)

【Polyjet技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)】

1)打印精度高。高達(dá)16μm的層分辨率和0.1mm的精度，可確保獲得光滑、精準(zhǔn)部件和模型。

2)清潔。適合于辦公室環(huán)境，采用非接觸樹(shù)脂載入/卸載，支撐材料的清除很容易。

3)打印速度快。得益于全寬度上的高速光柵構(gòu)建，可實(shí)現(xiàn)快速的打印，并且無(wú)需二次固化。

4)用途廣。由于打印材料品種多樣，可適用于不同幾何形狀、機(jī)械性能及顏色的部件。此外，所有類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。

【Polyjet技術(shù)的缺點(diǎn)】

（1）需要支撐結(jié)構(gòu)。

（2）耗材成本相對(duì)較高。盡管與SLA一樣均使用光敏樹(shù)脂作為耗材，但價(jià)格比SLA的高。

（3）成型件強(qiáng)度較低。PolyJet需要特別研發(fā)的光敏樹(shù)脂，成型后的工件強(qiáng)度、耐久性都不是太高。

3PolyJet應(yīng)用

PolyJet 3D 打印技術(shù)具有快速加工和原型制造的諸多優(yōu)勢(shì)，甚至能快速、高精度地生成具有卓越的精致細(xì)節(jié)、表面平滑的最終用途零件。因此PolyJet技術(shù)應(yīng)用廣泛，在航空航天、汽車(chē)、建筑、軍工、商業(yè)品、消費(fèi)品、醫(yī)療等行業(yè)具有很好的應(yīng)用前景。

PolyJet 3D打印技術(shù)使用的光敏聚合物多達(dá)數(shù)百種。從橡膠到剛性材料，從透明材料到不透明材料，從無(wú)色材料到彩色材料，從標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)材料到生物相容性材料，以及用于在牙科和醫(yī)學(xué)行業(yè)進(jìn)行3D打印的專用光敏樹(shù)脂。

Stratasys公司的PolyJet打印機(jī)的醫(yī)療作品（圖片來(lái)源：Stratasys）

PolyJet技術(shù)打印的鞋墊（圖片來(lái)源：Stratasys）

Stratasys公司的Polyjet打印機(jī)的打印作品

用Objet的數(shù)字ABS材料打印的工業(yè)制品（圖片來(lái)源：Stratasys）

三種光聚合成型類3D打印技術(shù)基本原理都是利用液態(tài)樹(shù)脂在光照射下固化的特性，只是使用的光源不同。其中，SLA使用的光源為紫外激光束，DLP使用的光源為數(shù)字光處理器，PolyJet 使用的光源為紫外光。此外，三種技術(shù)使用的耗材均為光敏樹(shù)脂。

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這是不是和HP的一類型？

桃花扇 發(fā)表于 2017-3-21 09:27
這是不是和HP的一類型？

跟3D Systems的MJP是一個(gè)類型。關(guān)于HP的打印技術(shù)，我以后在創(chuàng)克加公眾號(hào)里會(huì)有講到