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任务四 了解喷墨打印技术(Polyjet)

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:学习提要理解Polyjet技术的成型原理,与SLA、DLP技术的区别。了解Polyjet技术的应用案例及适用范围。学习内容一、Polyjet技术概述Polyjet是由以色列Objet公司在2000年年初推出的专利技术,是目前3D打印技术中最先进的技术之一。

任务四 了解喷墨打印技术(Polyjet)

学习提要

理解Polyjet技术的成型原理,与SLA、DLP技术的区别。

了解Polyjet技术的常用材料。

了解Polyjet技术的优劣势。

了解Polyjet技术的应用案例及适用范围。

学习内容

一、Polyjet技术概述

Polyjet是由以色列Objet公司在2000年年初推出的专利技术,是目前3D打印技术中最先进的技术之一。

二、Polyjet技术的成型原理

Polyjet技术的成型原理是打印喷头沿X轴方向来回运动,与喷墨打印机十分类似,不同的是喷头喷射的不是墨水而是微小的液滴状光敏树脂材料。当光敏聚树脂材料被喷射到工作台上后,UV紫外光灯将沿着喷头工作的方向发射UV紫外光对光敏树脂进行照射固化。完成一层的喷射打印和固化后,设备内置的工作台会极为精准地下降一个成型层的厚度,喷头继续喷射光敏树脂材料进行下一层的打印和固化。就这样一层接一层,直到整个工件打印制作完成,如图2-44所示。

图2-44 Polyjet成型原理

三、Polyjet技术的工艺流程

Polyjet技术的工艺流程与SLA技术的工艺流程基本一致,如图2-45所示,最大的区别是Polyjet技术基于其喷射的原理,可同时喷射不同颜色、不同性能的材料,从而实现多种颜色、不同软硬度、透明和不透明材料等的同时打印,无须通过后处理上色。同时由于其支撑材料可在水溶液中溶解,支撑去除更加简单。

图2-45 Polyjet工艺流程

四、Polyjet技术的常用材料

1.硬质不透明材料

硬质不透明材料有多种颜色,可制作全彩的打印件,主要适用于制作视觉模型、工程原型、产品装配件。

2.硬质透明材料

硬质透明材料有绝佳的透明效果,主要适用于制作透明或透视零件、镜头、眼镜、玻璃、灯罩等。

3.类PP材料

类PP材料具有半刚性、抗冲击性强、高伸长率等特性,主要适用于制作卡扣组件、容器、包装等。

4.耐高温材料

耐高温材料用于制作有耐热要求的零件。

5.生物相容性材料

生物相容性材料具有生物相容性,可用于制作手术导板、工具、术前模型等。

五、Polyjet技术的优缺点

1.Polyjet技术的优点(www.xing528.com)

①支持最高可达16μm的精度,确保获得流畅且非常精细的部件与模型。

②精密喷射与构建材料性能可保证细节精细与壁薄。

③适用于办公室环境,采用非接触式树脂载入/卸载,容易清除支撑材料,容易更换喷射头。

④得益于全宽度上的高速光栅,可实现快速打印,可同时构建多个项目,并且无须事后凝固。

⑤材料品种多样,可制作不同几何形状、不同机械性能的部件,还支持多种型号材料同时喷射。

⑥可打印多种颜色,实现全彩、渐变效果。

2.Polyjet技术的缺点

①需要支撑结构。

②与SLA一样使用光敏树脂作为耗材,但所有材料均只能通过厂家购买,成本相对较高。

③由于材料是光敏树脂,成型后强度、耐久度都不是很高。

六、应用案例

1.打印全彩医学教学模型

使用Polyjet技术打印全彩医学教学模型(见图2-46),还原度高,效果好,使医学教学更直观,且相对于传统医学教学模型,制作成本更低。

图2-46 打印全彩医学教学模型

2.打印艺术模型

西南大学美术学院著名雕塑家陈刚设计了具有重庆山城元素的艺术模型,利用Polyjet技术,打印出全彩透明效果,将3D打印与艺术进行了融合,如图2-47所示。

图2-47 打印艺术模型

七、国内外主要设备厂家

1.美国Stratasys公司

Stratasys公司的代表设备见表2-2。

表2-2 Stratasys公司的代表设备

2.中国赛纳打印科技股份有限公司

赛纳打印科技股份有限公司成立于2006年,是以技术为基础,专利为核心,集研发、设计、生产、销售为一体,专注从事打印产业领域产品制造与技术服务的国际化集团型企业。集团主营业务涉及集成电路开发、3D打印技术研发与设备制造、打印耗材研发等。

其代表设备见表2-3。

表2-3 赛纳公司的代表设备

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