Impression 3D PolyJet vs MultiJet :différences clés et comparaisons pratiques

L'impression 3D PolyJet et MultiJet (MJP) sont des méthodes de fabrication additive qui permettent de fabriquer des pièces en déposant et en durcissant des photopolymères qui réagissent à la lumière ultraviolette (UV). Ils peuvent tous deux être utilisés pour des preuves de concept et des prototypes fonctionnels et peuvent fabriquer des pièces complexes, dont certaines sont souvent trouvées dans les secteurs dentaire et médical, en particulier pour des éléments tels que des moules pour couronnes et appareils orthodontiques. Malgré ces points communs, ces deux processus présentent des différences clés qui rendent l'un capable d'imprimer avec des matériaux composites et l'autre meilleur pour les petites et moyennes productions. Lisez la suite pour savoir lequel. 

Définition de PolyJet et comparaison avec Multijet

Développée pour la première fois en 2000 par Objet Geometries et acquise par Stratasys, qui détient désormais les droits de sa marque, l'impression PolyJet fonctionne de la même manière qu'une imprimante à jet d'encre. « PolyJet est un processus par lequel le matériau est projeté couche par couche sur une plaque d'impression », explique Christian Tsu-Raun, chef d'équipe chez Manual Quoting de Xometry. "C'est relativement lent mais très précis et idéal pour les petits prototypes non fonctionnels." Au cours du processus, de minuscules gouttes de photopolymères sont libérées dans des zones préalablement programmées pour créer des couches 2D les unes sur les autres. Il utilise ensuite une lumière UV pour durcir ces gouttes et définir la forme de chaque couche. PolyJet est connu pour conserver un niveau de détail élevé et peut imprimer en couches aussi fines que 16 microns; cependant, Xometry imprime généralement à une hauteur de couche de 25 microns.

Le photopolymère ne deviendra dimensionnellement stable qu’une fois durci. C'est pourquoi les matériaux de support sont déposés en même temps que la pièce principale en polymère, ce qui améliore sa précision dimensionnelle et fournit une sorte de cadre dans lequel le photopolymère peut être retenu jusqu'à ce qu'il soit durci. Ces matériaux de support ressemblent à une substance gélatineuse légèrement rigide enveloppant la pièce à la fin du processus. Lorsque la pièce est terminée, elle est lavée au jet d’eau et trempée dans une solution chimique pour éliminer les supports, puis laissée sécher. Ce qui suit est une image d'un logo arc-en-ciel Xometry réalisé avec l'impression PolyJet :

Quels sont les avantages de PolyJet par rapport à Multijet ?

Vous trouverez ci-dessous les avantages de PolyJet par rapport à Multijet :

• Les pièces composées de plusieurs matériaux différents peuvent être imprimées en une seule tâche à l'aide de PolyJet.
• Les pièces imprimées avec PolyJet peuvent conserver leurs propriétés matérielles après le post-traitement.

Quels sont les inconvénients de PolyJet par rapport à Multijet ?

Vous trouverez ci-dessous les inconvénients de PolyJet par rapport à Multijet :

1. PolyJet présente une qualité de surface réduite dans les zones où un matériau de support est utilisé.
2. Les pièces imprimées avec PolyJet présentent une impression imprécise sur les bords tranchants, ce qui entraîne un arrondi de ces bords.

Définition du Multijet et comparaison avec PolyJet

La création de MultiJet est attribuée à la société 3D Systems, et il s’agit d’un autre type d’impression 3D qui fonctionne un peu comme une imprimante à jet d’encre. Comme la première méthode dont nous avons parlé, MJP utilise une tête d'impression qui crée des pièces couche par couche en utilisant soit un photopolymère durcissable aux UV, soit des gouttelettes de cire de coulée. Il peut également créer des épaisseurs de couche aussi petites que 16 microns, mais par rapport à PolyJet, ses capacités de mélange multi-matériaux sont limitées, voire inexistantes, selon la machine. Les structures de support de cette technique sont fabriquées à partir de cire de paraffine. Ainsi, lorsqu’une pièce est terminée, elle est placée dans un four ou placée dans un bain d’huile minérale chaude pour faire fondre la cire. Le post-traitement des pièces MJP est généralement plus facile que l'impression PolyJet, mais il faut faire attention lors de la fonte de la cire pour éviter que la chaleur n'affecte les propriétés du matériau de construction principal.

Les inconvénients potentiels de l'utilisation de MJP incluent le fait que vous ne pouvez pas produire de composants en couleur complexes ou mélanger simultanément une gamme de matériaux tels que des matériaux caoutchouteux, rigides et transparents pour simuler différentes propriétés de matériaux comme vous le pouvez avec l'impression PolyJet. De plus, les pièces MJP courent le risque que leurs propriétés matérielles changent pendant le post-traitement si les procédures et les précautions appropriées ne sont pas prises.

PolyJet et Multijet sont capables d'imprimer des pièces complexes et détaillées, des pièces qui ne pourraient pas être fabriquées avec les méthodes traditionnelles. Bien que les deux processus soient assez similaires, deux des trois principales différences résident dans les matériaux utilisés pour l’impression et la facilité de post-traitement. PolyJet peut imprimer des pièces composites en une seule tâche, mais nécessite davantage de méthodes de post-traitement que les pièces imprimées Multijet.

PolyJet vs Multijet :comparaison technologique

Les systèmes PolyJet et Multijet utilisent des technologies et des processus similaires. Les deux utilisent des photopolymères sensibles aux UV et un système de durcissement UV. Bien qu'elles ne soient pas significativement différentes, les deux méthodes diffèrent par le nombre de têtes d'impression présentes dans le système. PolyJet peut avoir deux têtes ou plus, tandis que Multijet peut en avoir un maximum de deux.

PolyJet vs Multijet :comparaison des matériaux

Dans les systèmes PolyJet, plusieurs matériaux peuvent être combinés en une seule matière première présentant les caractéristiques de tous ses matériaux constitutifs. Ces matériaux composites sont appelés « matériaux numériques ». Ils permettent l'impression d'une seule pièce avec différentes propriétés de matériaux en une seule construction.

Les matériaux utilisés dans les systèmes Multijet sont des photopolymères. Les pièces imprimées multijet sont nécessairement d'une seule couleur et sont composées d'un seul matériau. Si des matériaux composites sont nécessaires, que ce soit pour des raisons esthétiques ou fonctionnelles, PolyJet peut être la meilleure option.

PolyJet et Multijet : comparaison des applications de produits

PolyJet et Multijet produisent tous deux des prototypes et des pièces exceptionnellement détaillés et fonctionnels. Ce niveau de détail rend PolyJet et Multijet idéaux à chaque étape du processus de conception. Les pièces imprimées PolyJet et Multijet sont couramment trouvées dans les industries dentaire et médicale où elles sont utilisées pour créer des moules dentaires pour couronnes et appareils orthodontiques.

PolyJet vs Multijet :comparaison des volumes d'impression

Les volumes d'impression de PolyJet et de Multijet ne diffèrent pas beaucoup. Selon le système utilisé, PolyJet peut avoir des volumes allant jusqu'à 260 x 200 x 200 mm et les systèmes Multijet peuvent avoir des volumes jusqu'à 294 x 211 x 144 mm. Si des pièces plus grandes sont nécessaires, les pièces peuvent être imprimées en morceaux puis assemblées par la suite.

PolyJet vs Multijet :comparaison de l'état de surface

Les finitions de surface des pièces imprimées PolyJet et Multijet ne diffèrent pas significativement. Grâce aux résolutions précises et aux épaisseurs de couche de PolyJet et Multijet, les surfaces des pièces terminées sont lisses. Parfois, des surfaces rugueuses peuvent être présentes dans des zones géométriques plus complexes mais peuvent facilement être lissées avec un post-traitement approprié.

PolyJet vs Multijet :comparaison des coûts

Les systèmes PolyJet et Multijet peuvent être coûteux par rapport à d’autres formes d’impression 3D. Les imprimantes PolyJet commencent à seulement 6 000 $ et peuvent atteindre 75 000 $ pour les systèmes plus avancés. Les imprimantes Multijet ont un prix similaire et tournent en moyenne autour de 43 000 $.

Quelles sont les alternatives mutuelles à PolyJet et Multijet ?

Une alternative à PolyJet et Multijet est 

• DLP : Le traitement numérique de la lumière (DLP) utilise également des photopolymères liquides durcis pour fabriquer des pièces. Le durcissement est complété par un projecteur en DLP. La principale différence entre le DLP et le PolyJet/Multijet est que les pièces sont imprimées à l'envers et que le photopolymère liquide est déposé à partir d'un réservoir situé sous la plate-forme de fabrication. Malgré ces différences, le DLP rivalise avec PolyJet et Multijet en termes de résolution, de précision et de rentabilité.

Quelles sont les similitudes entre PolyJet et Multijet ?

Les similitudes entre PolyJet et Multijet incluent :

1. Les deux utilisent des photopolymères liquides durcis par des lampes UV pour fabriquer des pièces.
2. Les deux peuvent être utilisés pour des preuves de concept et des prototypes fonctionnels.
3. Les deux peuvent imprimer des géométries complexes qui autrement ne pourraient pas être fabriquées à l'aide de méthodes traditionnelles.

Quelles sont les autres comparaisons entre PolyJet et Multijet ?.

Outre Multijet, une autre alternative à PolyJet est :

• PolyJet contre SLA : SLA est une alternative comparable à Polyjet puisqu’il peut être utilisé aussi bien pour des prototypes fonctionnels que pour des pièces. La différence entre PolyJet et SLA est que SLA a une résolution équivalente, voire meilleure, que PolyJet, selon le système. Elle offre la plus haute résolution de toutes les formes d'impression 3D et peut donc également être utilisée pour les moules, les outils, les modèles et la production de surfaces texturées.

Quelles sont les autres comparaisons avec Multijet et PolyJet ?

Outre PolyJet, une autre alternative potentielle au multijet est :

• Multijet contre MJF : Multi-Jet Fusion (MJF) est comparable à Multijet car il est excellent dans la production de géométries complexes avec des finitions de surface exceptionnelles. La différence entre Multijet et MJF est que MJF fonctionne en utilisant une poudre de polymère et un mécanisme de fusion (agents d'encre et fréquences infrarouges) pour durcir les pièces. 

Questions fréquemment posées sur PolyJet par rapport à MultiJet

Combien coûtent ces machines ?

Comme il s’agit de machines haut de gamme destinées au milieu industriel, elles ne sont pas bon marché. Les imprimantes PolyJet peuvent coûter entre 150 000 et 500 000 dollars, et les machines MJP sont assez similaires, allant généralement de 150 000 à 400 000 dollars. C'est pourquoi des services tels que ceux proposés par Xometry sont utiles, car vous pouvez profiter de ces systèmes haut de gamme sans l'investissement initial qu'implique leur configuration et leur fonctionnement.

Existe-t-il des alternatives à PolyJet et MJP ?

Carbon DLS™ (Digital Light Synthesis™) est une méthode d’impression 3D comparable qui produit également des pièces précises et haute résolution. Comme PolyJet et MJP, DLS durcit les photopolymères liquides pour fabriquer de nouvelles pièces, mais il le fait avec une lumière projetée et une interface liquide continue pour la production. De plus, DLS imprime des pièces sans soudure en continu, à l'envers.

Quelle est la différence entre PolyJet et SLA ?

L'impression 3D SLA (stéréolithographie) utilise un laser pour durcir la résine liquide en pièces solides. Il convient parfaitement à la création de prototypes et de pièces fonctionnels et, en fonction de la machine et de la configuration spécifiques, il pourrait avoir une résolution encore meilleure que celle du PolyJet. Les impressions SLA sont de haute qualité et sont souvent transformées en moules et en outils, tels que des modèles principaux pour les applications de moulage.

Quelle est la différence entre MJP et MJF ?

Les deux méthodes semblent similaires même par leur nom, MJF étant l’abréviation de fusion multi-jets. "MJF est un processus par lequel un agent de fusion est appliqué sur des couches successives de matériau en poudre", nous explique Tsu-Raun. "Il est relativement rapide et produit des pièces en thermoplastiques de production, mais il est moins précis que PolyJet." La méthode est également très efficace pour créer des formes complexes et des pièces durables et durables. L'une des principales différences est que MJF utilise une poudre de polymère et un système de fusion pour produire des pièces, ce qui lui permet de fonctionner avec des matériaux d'ingénierie populaires tels que le nylon, le TPU et le polypropylène.

Kat de Naoum

Kat de Naoum est une écrivaine, auteure, éditrice et spécialiste du contenu britannique avec plus de 20 ans d'expérience en écriture. Kat a de l'expérience en matière d'écriture pour diverses organisations manufacturières et techniques et aime le monde de l'ingénierie. Parallèlement à l'écriture, Kat a travaillé comme parajuriste pendant près de 10 ans, dont sept dans le domaine du financement maritime. Elle a écrit pour de nombreuses publications, tant imprimées qu'en ligne. Kat est titulaire d'un baccalauréat en littérature anglaise et en philosophie, ainsi que d'une maîtrise en écriture créative de l'Université de Kingston.

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