Impression 3D PolyJet : Avantages, Matériaux et Types Expliqués

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

L'avantage clé de l'impression PolyJet est sa capacité à créer des pièces avec plusieurs couleurs et matériaux en une seule fois. Cela permet la création de prototypes qui correspondent exactement à la couleur et à la sensation physique d'un produit final. Le 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 de multiples matériaux différents qui peuvent être transparents et avoir des propriétés caoutchouteuses tout en simulant les propriétés de 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 style entrée qui peut déposer plusieurs matériaux différents depuis des buses indépendantes sur la plateforme 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 solidifient lorsqu'ils sont exposés à la lumière UV. Les pièces PolyJet™ nécessitent également des matériaux de support pour les grands porte-à-faux et les volumes internes, ce qui signifie qu'un certain post-traitement peut être requis. Le PolyJet est idéal pour l'impression 3D couleur, comme illustré ci-dessous :

Quels sont les Avantages de l'Impression PolyJet ?

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

Quels sont les Différents Types d'Imprimantes 3D PolyJet ?

Quelques types d'imprimantes 3D PolyJet™ incluent :

1. Objet30 : Utilisée pour l'impression de matériaux caoutchouteux jusqu'à une machine J4100 à haut volume de production.
2. J5 Medijet : Une machine conçue pour l'industrie médicale.
3. J5 Dentajet : Une machine conçue pour l'industrie dentaire.

PolyJet™ est une marque déposée de Stratasys pour un processus d'impression 3D de type jet de matière. La société offre 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. La méthode peut également imprimer des composants multi-couleurs et multi-matériaux en une seule étape. En tant que telle, elle est largement utilisée pour le prototypage rapide, avec l'avantage supplémentaire de conserver les couleurs du produit final. Les 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 matériau : les photopolymères. Ces matériaux sont déposés sous forme liquide et sont durcis à l'aide de la lumière UV. Voici les matériaux utilisés dans l'impression PolyJet™ :

1. Matériaux Numériques : Ces matériaux sont créés en déposant jusqu'à sept résines différentes à la fois pour créer un matériau finement 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 du thermoplastique ABS traditionnel. L'ABS numérique a des propriétés comparables à l'ABS standard.
3. Matériaux Caoutchouteux : Ce sont des matériaux qui présentent des propriétés caoutchouteuses. La dureté du matériau peut varier de 25 à 75 sur l'échelle de dureté Shore A.
4. Matériaux Haute Température : Ce sont des matériaux avec une température de fléchissement sous charge relativement élevée de 80 °C (avec un processus de post-durcissement supplémentaire). Bien que cela soit relativement faible comparé aux thermoplastiques d'ingénierie standard à haute température, cela reste suffisant pour de nombreuses applications de prototypage à air chaud et eau.
5. Matériaux Transparents : PolyJet™ offre un photopolymère transparent appelé VeroClear, qui simule les propriétés mécaniques et visuelles du PMMA (Acrylique/Perspex). Pour une clarté optique améliorée, un certain post-traitement, comme le polissage, est requis. Des matériaux translucides sont également disponibles si une clarté optique complète n'est pas requise.
6. Matériaux Opagues Rigides : Ces matériaux ont des propriétés comparables à l'acrylique et, en tant que tels, sont les mieux adaptés aux applications légères qui ne sont pas exposées aux chocs ou aux charges cycliques.
7. Matériaux Polypropylène Simulé : Ces matériaux ont presque le double de la résistance aux chocs des autres matériaux PolyJet™, les rendant mieux adaptés aux applications mécaniques. Ils peuvent également simuler la capacité du polypropylène pour les charnières intégrées et les assemblages à encliquetage.
8. Matériaux Biocompatibles : Ces matériaux sont adaptés pour un contact cutané direct à long terme et un contact muqueux musculaire à court terme.

Qui a Développé l'Impression 3D PolyJet ?

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

Comment Fonctionne l'Impression PolyJet ?

L'impression PolyJet™ fonctionne en déposant plusieurs gouttes de photopolymère sur la plateforme de construction et en passant immédiatement une source de lumière UV sur la couche. Cela solidifie la couche, après quoi la plateforme de construction descend d'une couche, et la couche suivante est déposée sur la précédente. Les imprimantes PolyJet™ ont plusieurs têtes d'impression indépendantes, ce qui leur permet d'imprimer des pièces multi-couleurs et multi-matériaux.

À Quelle Vitesse les Imprimantes PolyJet Impriment-elles ?

Les imprimantes PolyJet™ sont parmi les 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 le 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 plus hauts niveaux de précision sont atteignables 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. Inférieure à 100 mm : ± 100 microns
2. Supérieure à 100 mm : ± 200 microns ou 0,06 % de la longueur de la pièce (le plus grand des deux)

Combien Coûte une Imprimante 3D PolyJet ?

Les imprimantes PolyJet™ sont parmi les imprimantes les plus avancées du marché et sont considérées comme des outils industriels. En tant que tel, il ne devrait pas être surprenant qu'elles soient généralement très coûteuses comparées aux autres imprimantes 3D en plastique. Une imprimante PolyJet™ typique peut coûter entre 6 000 $ et 75 000 $. Les pièces PolyJet peuvent être imprimées en 3D à la demande avec Xometry à un coût raisonnable. Vous pouvez obtenir un devis instantané à tout moment.

Quelle est la Différence entre FDM et PolyJet en Impression 3D ?

L'impression FDM (Modélisation par Dépôt de Filament Fondu) fonctionne en déposant un thermoplastique depuis une buse d'extrudeur chauffée une couche à la fois. Le FDM est généralement limité à un matériau à la fois ou utilise deux matériaux au maximum. Le PolyJet, en revanche, 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 FDM vs PolyJet Impression 3D.

Quelle est la Différence entre PolyJet et Multijet en Impression 3D ?

Le PolyJet et le Multijet utilisent une technologie similaire, c'est-à-dire que les deux projettent un photopolymère sur une plateforme de construction et utilisent la lumière UV pour durcir une couche à la fois. Le Multijet ne peut pas imprimer en plusieurs matériaux. Pour en savoir plus, consultez notre guide complet sur PolyJet vs Multijet Impression 3D.

Quelle est la Différence entre PolyJet et SLS en Impression 3D ?

Le SLS (Frittage Laser Sélectif) est un processus qui utilise un laser pour fondre une poudre plastique, généralement du nylon, en la pièce finale une couche à la fois. Le SLS ne peut imprimer qu'un seul matériau à la fois. Le 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 PolyJet vs SLS Impression 3D.

Quelle est la Différence entre PolyJet et SLA en Impression 3D ?

L'impression SLA (Stéréolithographie) utilise également des photopolymères. Cependant, la plateforme de construction est abaissée dans une cuve de photopolymère, et une couche est projetée sur la plateforme de construction avec une source de lumière UV. Cette source de lumière durcit alors toute la couche à la fois. Le processus se répète jusqu'à ce que la pièce soit complète. Le PolyJet dépose le photopolymère sur la plateforme de construction en utilisant plusieurs buses indépendantes, permettant des pièces multi-couleurs et multi-matériaux. Pour en savoir plus, consultez notre guide complet sur PolyJet vs SLA Impression 3D.

Quelle est la Différence entre PolyJet et Jet d'Encre en Impression 3D ?

L'impression 3D PolyJet utilise un processus de type jet d'encre qui dépose du matériau en utilisant plusieurs buses indépendantes. En tant que tel, l'impression à jet d'encre est un terme générique utilisé pour décrire des processus comme PolyJet et similaires. Pour en savoir plus, consultez notre guide complet sur PolyJet vs Jet d'Encre Impression 3D.

Résumé

Xometry fournit une large gamme de capacités de fabrication, y compris 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 tôlerie. Obtenez votre devis instantané aujourd'hui.

Avis de Copyright et de Marque Déposée

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

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Dean McClements

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

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