Jet de matériaux :applications, processus et considérations clés en matière de coûts

Les limites du jet de matériau sont :

1. Les composants en plastique imprimés par projection de matériau sont sensibles à la lumière et se dégradent dans des environnements UV élevés.
2. Les matériaux de projection de matériaux ont tendance à être parmi les plus chers, dépassant souvent 1 000 $ par kg.
3. Cet équipement est parmi les plus chers du secteur, tant à l'achat qu'à l'exploitation.
4. Étant donné que les têtes d'impression traitent des fluides visqueux et durcissants, il est nécessaire d'effectuer des processus de nettoyage pendant et après la construction. Cela augmente la consommation de matériaux et les coûts de main-d'œuvre.
5. Les matériaux de support de construction solubles dans l'eau nécessitent un post-traitement délicat pour éliminer les supports.
6. Certaines méthodes nécessitent un post-traitement de durcissement aux UV pour durcir complètement les résines.
7. Les enveloppes de construction sont généralement petites (inférieures à 300 mm par axe).

Dans quelle mesure le jet de matériaux est-il détaillé ?

La nature des processus utilisés dans les applications de projection de matériaux permet d'obtenir les résolutions pratiques les plus élevées dans les trois axes. Les pièces imprimées peuvent atteindre des résolutions de points dans l’image imprimée (tranche) proches de celles des imprimantes papier. 

Le processus de projection de matériaux – Comment ça marche

Le processus de projection de matériaux dans l’impression 3D fonctionne en projetant les matériaux. Selon le matériau, deux processus peuvent être appliqués :soit un processus à jet de bulles (pour les matériaux volatils), soit un mécanisme de jet piézoélectrique (pour les matériaux non volatils). Le flux de gouttelettes provenant de la tête d’impression varie également selon les technologies. Les systèmes DOD éjectent une seule gouttelette lorsque cela est demandé. Le matériau traverse la tête d'impression à nombre de ports limité en X-Y jusqu'aux positions de gouttelettes suivantes, déposant des gouttes individuelles de matériau d'impression. PolyJet, en revanche, agit de la même manière, à la différence que la tête d'impression est large et contient de nombreux ports à jet adressés individuellement. Les gouttelettes atterrissent dans des positions prédéfinies sur la table et fusionnent pour former une « image » précise de la tranche du modèle. 

Le durcissement ou le durcissement dépend de la nature des matériaux. Les matériaux volatils refroidiront et se solidifieront immédiatement une fois qu’ils toucheront la surface de construction plus froide. Les résines durcies aux UV, en revanche, refroidiront en surface et leur viscosité augmentera pour leur permettre de gélifier suffisamment pour rester en place. Une lampe UV passera ensuite dessus, durcissant totalement ou partiellement la réticulation catalysée qui donne lieu à un polymère solide. Pour certaines imprimantes à cire, un coupe-mouches passe sur la surface imprimée et durcie afin de fournir une plate-forme lisse et plate sur laquelle appliquer la couche suivante. Dans tous les cas, une fois qu'une tranche est imprimée, le tableau diminuera d'une épaisseur de couche pour permettre l'application de la couche verticale suivante.

Pour plus d'informations, consultez notre guide des imprimantes 3D.