Impression 3D PolyJet :avantages, matériaux et types expliqués

L'impression 3D PolyJet est un processus utilisé pour créer des composants multicolores et multi-matériaux en utilisant un processus similaire aux imprimantes à jet d'encre standard. Une tête de type jet d'encre dépose de multiples gouttelettes d'un photopolymère sur une plaque de construction. Une source de lumière UV durcit immédiatement cette couche et le processus est répété jusqu'à ce que la pièce soit terminée. 

Le principal avantage de l’impression PolyJet est sa capacité à créer des pièces avec plusieurs couleurs et matériaux en une seule fois. Cela permet de créer des prototypes qui correspondent exactement à la couleur et à la sensation physique d'un produit final. PolyJet peut également créer ces pièces multicolores beaucoup plus rapidement que la plupart des autres technologies d'impression 3D. L'impression 3D PolyJet peut utiliser plusieurs matériaux différents qui peuvent être transparents et avoir des propriétés semblables à celles du caoutchouc, tout en simulant également les propriétés des thermoplastiques courants comme l'ABS ou le polypropylène.

Qu'est-ce que l'impression 3D PolyJet™ ?

Le processus d'impression 3D PolyJet™ utilise une tête d'impression de type entrée qui peut déposer plusieurs matériaux différents à partir de buses indépendantes sur la plate-forme de construction; en tant que tel, PolyJet™ est une sous-classe de l'impression à jet d'encre. Les matériaux utilisés dans les imprimantes PolyJet™ sont exclusivement des photopolymères. Ces polymères imprimés en 3D se solidifieront lorsqu’ils seront exposés à la lumière UV. Les pièces PolyJet™ nécessitent également des matériaux de support pour les surplombs et les volumes internes importants, ce qui signifie qu'un certain post-traitement peut être nécessaire. PolyJet est idéal pour l'impression 3D couleur, comme indiqué ci-dessous :

Quels sont les avantages de l'utilisation de l'impression PolyJet ?

L'avantage de l'utilisation des imprimantes PolyJet™ est qu'elles peuvent fabriquer rapidement des prototypes « de forme, d'ajustement et fonctionnels ». Ces prototypes ressemblent au produit final en utilisant différentes couleurs et différents matériaux. Par exemple, une maquette d'une perceuse à main peut être imprimée avec toutes les couleurs et la sensation pertinentes de la pièce finale tout en ayant également une poignée souple.

Quels sont les différents types d'imprimantes 3D PolyJet ?

Voici quelques types d'imprimantes 3D PolyJet™ : 

1. Objet30 : Utilisé pour imprimer des matériaux de type caoutchouc jusqu'à une machine J4100 à haut volume de production.
2. J5 Médijet : Une machine spécialement conçue pour l'industrie médicale.
3. J5 Dentajet : Une machine spécialement conçue pour l'industrie dentaire.

PolyJet™ est une marque déposée de Stratasys pour un processus d'impression 3D de type jet de matériau. La société propose une large gamme d'imprimantes PolyJet™.

Quelles sont les applications de l'impression 3D PolyJet ?

L'impression 3D PolyJet™ est largement utilisée dans l'industrie dentaire pour créer des moules précis et pour les aides chirurgicales dans l'industrie médicale. Le procédé peut également imprimer des composants multicolores et multi-matériaux en une seule étape. En tant que tel, il est largement utilisé pour le prototypage rapide, avec l’avantage supplémentaire de conserver les couleurs du produit final. Des prototypes fonctionnels sont également possibles avec des matériaux comme le polypropylène simulé et l'ABS. Un exemple de prototype PolyJet est ci-dessous :

Quels matériaux sont utilisés dans l'impression PolyJet ?

Les imprimantes PolyJet™ utilisent une catégorie de matériaux :les photopolymères. Ces matériaux sont déposés sous forme liquide et durcis à l’aide de lumière UV. Vous trouverez ci-dessous les matériaux utilisés dans l'impression PolyJet™ :

1. Supports numériques : Ces matériaux sont créés en déposant jusqu'à sept résines différentes à la fois pour créer un matériau extrêmement optimisé. Leurs propriétés physiques et visuelles dépendent de la concentration, du type de matériau et de l'emplacement de ces gouttelettes individuelles. 
2. Plastique ABS numérique : L'ABS numérique est une collection de résines photopolymères sélectionnées pour simuler les propriétés de l'ABS thermoplastique traditionnel. L'ABS numérique a des propriétés comparables à l'ABS standard.
3. Matériaux de type caoutchouc : Ce sont des matériaux qui présentent des propriétés semblables à celles du caoutchouc. La dureté du matériau peut varier de 25 à 75 sur l’échelle de dureté Shore A. 
4. Matériaux haute température : Il s'agit de matériaux présentant une température de déformation thermique relativement élevée de 80 °C (avec un processus de post-durcissement supplémentaire). Bien que cela soit relativement faible par rapport aux thermoplastiques techniques haute température standards, cela reste suffisant pour de nombreuses applications de prototypage à l’air chaud et à l’eau. 
5. Matériaux transparents : PolyJet™ propose un photopolymère transparent appelé VeroClear, qui simule les propriétés mécaniques et visuelles du PMMA (Acrylique/Perspex). Pour une meilleure clarté optique, certains post-traitements, comme le polissage, sont nécessaires. Des matériaux translucides sont également disponibles si une clarté optique complète n'est pas requise. 
6. Matériaux opaques rigides : Ces matériaux ont des propriétés comparables à celles de l'acrylique et, en tant que tels, conviennent mieux aux applications légères qui ne sont pas exposées aux chocs ou aux charges cycliques. 
7. Matériaux en polypropylène simulé : Ces matériaux ont presque le double de la résistance aux chocs des autres matériaux PolyJet™, ce qui les rend mieux adaptés aux applications mécaniques. Ils peuvent également simuler la capacité du polypropylène pour les charnières mobiles et les assemblages à encliquetage. 
8. Matériaux biocompatibles : Ces matériaux conviennent au contact direct avec la peau à long terme et au contact avec la membrane musculaire à court terme. 

Qui a développé l'impression 3D PolyJet ?

PolyJet est une marque déposée pour une technologie d'impression 3D à jet d'encre développée par Stratasys. Le processus multi-jet a été développé pour la première fois en 1998 par Objet Industries, qui a ensuite été racheté par Stratasys en 2011. Depuis lors, de nombreuses imprimantes 3D PolyJet Stratasys ont été lancées sur le marché.

Comment fonctionne l'impression PolyJet ?

L'impression PolyJet™ fonctionne en déposant plusieurs gouttes de photopolymère sur la plate-forme de fabrication et en faisant immédiatement passer une source de lumière UV sur la couche. Cela solidifie la couche, après quoi la plate-forme de construction descend d'une couche et la couche suivante est déposée au-dessus de la précédente. Les imprimantes PolyJet™ disposent de plusieurs têtes d'impression indépendantes, qui leur permettent d'imprimer des pièces multicolores et multi-matériaux. 

À quelle vitesse les imprimantes PolyJet impriment-elles ?

Les imprimantes PolyJet™ font partie des imprimantes 3D les plus rapides. Une imprimante PolyJet™ fonctionne un peu comme une imprimante à jet d'encre dans le sens où elle dépose une couche de photopolymère sur la ligne de construction comme si elle imprimait une image de cette couche de la pièce. Les imprimantes PolyJet™ peuvent imprimer plus rapidement si une seule résine est utilisée pour une pièce.

Quelle est la précision standard du matériau PolyJet ?

Les imprimantes PolyJet™ peuvent imprimer avec une excellente précision, avec des hauteurs de couche allant de 14 microns à 55 microns. Le niveau exact de précision dépend de la machine et de la vitesse d'impression. Les niveaux de précision les plus élevés peuvent être obtenus aux vitesses d'impression les plus lentes. La précision dimensionnelle de la pièce dépend de la taille de la pièce, comme indiqué ci-dessous :

1. Inférieur à 100 mm : +- 100 microns
2. Plus grand que 100 mm : +- 200 microns ou 0,06 % de la longueur de la pièce (selon la valeur la plus grande)

Combien coûte une imprimante 3D PolyJet ?

Les imprimantes PolyJet™ font partie des imprimantes les plus avancées du marché et sont considérées comme des outils industriels. Il n’est donc pas surprenant qu’elles soient généralement très coûteuses par rapport aux autres imprimantes 3D plastique. Une imprimante PolyJet™ typique peut coûter entre 6 000 et 75 000 dollars. Les pièces PolyJet peuvent être imprimées en 3D avec Xometry sur demande à un coût raisonnable. Vous pouvez obtenir un devis instantané à tout moment.

Quelle est la différence entre FDM et PolyJet dans l'impression 3D ?

L'impression FDM (Fused Deposition Modeling) fonctionne en déposant un thermoplastique à partir d'une buse d'extrudeuse chauffée, une couche à la fois. FDM est généralement limité à un matériau à la fois ou utilise au maximum deux matériaux. PolyJet, quant à lui, utilise des photopolymères et peut imprimer dans de nombreux matériaux et couleurs différents à la fois. Pour en savoir plus, consultez notre guide complet sur l'impression 3D FDM et PolyJet.

Quelle est la différence entre PolyJet et Multijet dans l'impression 3D ?

PolyJet et multijet utilisent une technologie similaire, c'est-à-dire qu'ils projettent tous deux un photopolymère sur une plate-forme de fabrication et utilisent la lumière UV pour durcir une couche à la fois. Multijet ne peut pas imprimer sur plusieurs matériaux. Pour en savoir plus, consultez notre guide complet sur l'impression 3D PolyJet vs Multijet.

Quelle est la différence entre PolyJet et SLS dans l'impression 3D ?

Le SLS (Selective Laser Sintering) est un processus qui utilise un laser pour faire fondre une poudre de plastique, généralement du nylon, dans la pièce finale, une couche à la fois. SLS ne peut imprimer qu’un seul matériau à la fois. PolyJet n'utilise pas de source de chaleur pour produire des pièces mais plutôt une lumière UV pour durcir un polymère photoréactif. Pour en savoir plus, consultez notre guide complet sur l'impression 3D PolyJet par rapport à l'impression 3D SLS.

Quelle est la différence entre PolyJet et SLA dans l'impression 3D ?

L'impression SLA (stéréolithographie) utilise également des photopolymères. Cependant, la plaque de construction est descendue dans une cuve de photopolymère et une couche est projetée sur la plaque de construction avec une source de lumière UV. Cette source de lumière polymérise ensuite toute la couche en une seule fois. Le processus se répète jusqu'à ce que la pièce soit terminée. PolyJet dépose le photopolymère sur la plaque de construction à l'aide de plusieurs buses indépendantes, permettant de réaliser des pièces multicolores et multi-matériaux. Pour en savoir plus, consultez notre guide complet sur l'impression 3D PolyJet par rapport à l'impression 3D SLA.

Quelle est la différence entre PolyJet et Inkjet dans l'impression 3D ?

L'impression 3D PolyJet utilise un processus de type jet d'encre qui dépose le matériau à l'aide de plusieurs buses indépendantes. En tant que telle, l’impression à jet d’encre est un terme générique utilisé pour décrire des processus tels que PolyJet et similaires. Pour en savoir plus, consultez notre guide complet sur l'impression 3D PolyJet par rapport à l'impression 3D à jet d'encre.

Résumé

Xometry offre une large gamme de capacités de fabrication, notamment l'usinage CNC, les services d'impression 3D (y compris l'impression 3D PolyJet), le moulage par injection, la découpe laser et la fabrication de tôles. Obtenez votre devis instantané aujourd'hui.

Avis relatifs aux droits d'auteur et aux marques

1. PolyJet™ est une marque commerciale de Stratasys, Prairie, MN.

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Dean McClements

Dean McClements est titulaire d'un baccalauréat spécialisé en génie mécanique et possède plus de deux décennies d'expérience dans l'industrie manufacturière. Son parcours professionnel comprend des rôles importants dans des entreprises de premier plan telles que Caterpillar, Autodesk, Collins Aerospace et Hyster-Yale, où il a développé une compréhension approfondie des processus d'ingénierie et des innovations.

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