Material Jetting 3D-печать – руководство 2020

  • автор:

Material Jetting (струйное нанесение материала) — категория процесса 3д печати. Согласно российскому ГОСТ Р 57558-2017/ и европейскому ISO/ASTM 52900:2015. Изготовление объекта осуществляют нанесением капель строительного материала. Это одновременно и категория процессов и вид технологии 3д печати.

Material Jetting имеет много преимуществ. В том числе отличное разрешение (до 0,016 мм), гладкие поверхности (отсутствие эффекта лестничной клетки в отличие от объектов, напечатанных с использованием технологии FDM). А также широкий выбор материалов и цветов при относительно низкой стоимости и времени печати.

3D-печать продолжается в бешеном темпе. Но процесс, стоящий за этой технологией, до сих пор для некоторых неясен. Этот процесс известен тем, что позволяет создавать объекты, сочетающие несколько материалов и цветов.

Material Jetting

Что собой представляет Material Jetting?

Material Jetting запатентован компанией Objet Ltd в 1999 году под названием PolyJet. Он сочетает в себе технологию Inkjet и использование фотополимеров. (Для справки: Objet Ltd в 2012 году объединилась со Stratasys).

Струйная технология используется обычными 2D-принтерами на бумаге. В то время как фотополимеры — это материалы, которые затвердевают под воздействием ультрафиолетовых лучей.

Как работает 3D-печать Material Jetting

Как работает 3D-печать Material Jetting?

Как и любой метод 3D-печати, процесс начинается с создания нужного объекта с использованием программного обеспечения САПР. Затем оно разрезается на несколько цифровых изображений с помощью программного обеспечения для нарезки, также называемого слайсером. Затем файл в формате STL отправляется на 3D-принтер для печати.

Как только процесс начинается, жидкую смолу нагревают до 30-60° С, чтобы получить соответствующую вязкость для печати. Печатающая головка производит сотни микрокапель фотополимерной смолы, чувствительной к ультрафиолетовому излучению.

Излучение встроено в печатающую головку. Материал затвердевает при формирования первого слоя. Как и процесс стереолитографии (SLA), эта технология основана на принципе фотополимеризации.

Возможна многокомпонентная и полихромная печать. Поскольку держатель печатающей головки имеет множество сопел, способных одновременно «распылять» различные материалы.

Material Jetting-Процесс струйной обработки материалов

Преимущества и недостатки технологии Material Jetting

Основным преимуществом технологии Material Jetting является возможность печати многокомпонентных и многоцветных деталей. Благодаря наличию нескольких печатающих головок каждый материал можно хранить в отдельной головке. Это позволяет обрабатывать разные материалы и цвета.

Полученный композитный материал называется Digital Material. Он подходит для создания подробных прототипов, близких к конечной модели. Например, термостойкость, биосовместимость, жесткость или гибкость и т.д.

Ограничения включают меньший объем сборки. Невозможно (пока) производство деталей большого формата. Кроме того, этот процесс требует печатных носителей и этапа последующей обработки. Как и в большинстве других технологий.

На этом этапе опоры и остатки смолы должны быть удалены специальным раствором. А деталь должна быть полностью отверждена в ультрафиолетовой камере. Следует отметить, что детали чувствительны к свету, который со временем может изменить свои свойства. Как и все детали, изготовленные из фотополимеров.

Области применения для 3D-печати материалов

Как объяснялось выше, основной областью применения 3D-печати с использованием Material Jetting является производство подробных и функциональных прототипов. Это позволяет увидеть, потрогать и почувствовать визуальные модели аналогично готовой финальной части.

Этот метод представляет особый интерес для медицинского сектора. Поскольку позволяет создавать анатомические модели в различных цветах, которые соответствуют человеческому телу.

Таким образом, врач может объяснить пациенту конкретное заболевание. А хирурги могут заранее подготовиться к операции. Эта технология 3D-печати также используется в художественной или ювелирной сфере.

Основные игроки рынка

Как упоминалось ранее, Stratasys является пионером этой технологии. Она продает на рынке различные машины, использующие технологию Material Jetting, которую они называют PolyJet.

Возможно, наиболее известными являются J750 и J350. Оба совместимы с цветами Pantone и могут печатать прототипы в более чем 500 000 цветов, текстур, градиентов, прозрачности и твердости материала.

3D Systems также предлагает линейку 3D-принтеров Material Jetting. Используется технология, которую они назвали MultiJet. Например, ProJet MJP 5600. Она не такая красочная, как Stratasys. Но может также использоваться для изготовления различных прототипов из эластичных или твердых материалов.

Иллюстрация технологии, разработанной XJet

Еще одна компания, использующая основной принцип технологии проецирования материалов, — израильская компания XJet. Однако они разработали метод распыления наночастиц. То есть они печатают не пластиковыми, а жидкими каплями, наполненными керамическими или металлическими наночастицами.

Было ли это руководство полезным? Вы можете оставить комментарий в разделе ниже.

По материалам: https://www.3dnatives.com/en/polyjet100420174/

Все новости в наших группах: вконтакте, twitter, facebook