PolyJet против SLA: ключевые отличия и когда выбирать каждую технологию

Эти две классические технологии имеют много общего. Обе относятся к аддитивному производству и используют УФ-свет для полимеризации жидкой фотополимерной смолы. Обе печатают слой за слоем, хотя и с некоторыми различиями в подходах. В чем же их принципиальные отличия и когда стоит применять ту или иную технологию? Разберем подробнее.

Определение PolyJet и сравнение с SLA

Технология PolyJet была разработана компанией Objet Geometries в 2000 году. Принтеры PolyJet работают по принципу, похожему на струйную печать: вместо капель чернил печатающая головка наносит капли фотополимера, формируя модель слой за слоем. Каждый слой сразу полимеризуется УФ-излучением. Принтеры используют несколько печатающих головок одновременно для нанесения основного материала и поддерживающего материала, который впоследствии удаляется водяной струей. Если поддерживающие структуры слишком массивные, может потребоваться дополнительная постобработка: химическая ванна, механическое удаление и промывка. Эти принтеры способны печатать не только смолами, но и другими материалами, а также справляются с довольно большими производственными объемами. Однако они не подходят для изготовления крупногабаритных деталей. На фото ниже — детали, печатаемые на принтере PolyJet в Xometry:

У PolyJet есть и другие преимущества. Технология поддерживает полноцветную печать, а детали обладают высокой прочностью на разрыв. Обеспечивается высокое разрешение, а после печати детали достаточно хорошо полимеризованы, поэтому им не требуется дополнительная обработка в УФ-печи, как это бывает с SLA. Это также очень быстрый способ печати, особенно для моделей, помещающихся в куб со стороной 5 дюймов (около 127 мм). Главный недостаток — более высокая стоимость материалов по сравнению с SLA. Подробнее можно узнать в нашем руководстве «Что такое PolyJet».

Преимущества PolyJet по сравнению с SLA

• Универсальность: PolyJet поддерживает многоматериальную и многоцветную печать.
• Прочность: Детали имеют хорошую прочность на разрыв, что позволяет создавать надежные, долговечные изделия.
• Разрешение: PolyJet предлагает более высокое разрешение печати.
• Полная полимеризация: Детали достаточно выдержены сразу после печати. SLA требует дополнительной обработки в УФ-печи.
• Производственные объемы: PolyJet способен на более высокие объемы производства.

Недостатки PolyJet по сравнению с SLA

Основной недостаток — более высокая стоимость расходных материалов.

Определение SLA и сравнение с PolyJet

SLA (стереолитография) — это первая изобретенная технология 3D-печати. Создана Чаком Халлом в 1980-х годах, позже он основал компанию 3D Systems. Принтеры SLA используют УФ-лазер для прорисовки каждого слоя детали на поверхности ванны с жидкой смолой. После каждого слоя строительная платформа опускается, обнажая новый слой свежей смолы для полимеризации и сцепления с предыдущим. После завершения печати модель очищается в химической ванне, поддерживающие структуры удаляются вручную, а деталь до-полимеризуется в УФ-печи. Иногда требуется шлифовка для улучшения гладкости. В отличие от PolyJet, SLA лучше подходит для крупных прототипов и полых деталей благодаря внутренней сотовой структуре, обеспечивающей высокую прочность и качество. Именно поэтому SLA часто применяется в медицине и ювелирном деле.

Однако у технологии есть недостатки. Принтеры SLA менее стабильны, что может приводить к вариациям между печатями, особенно при серийном производстве. Они ограничены по материалам и цветам (преимущественно серый, белый, прозрачный). Толщина слоя у SLA обычно больше: минимум около 50 микрон против 16 микрон у PolyJet. Детали SLA могут быть хрупкими (плохо подходят для функциональных прототипов), а процесс часто грязный — разливы смолы, постобработка, резкие запахи.

Подробнее читайте в руководстве «Что такое SLA».

И PolyJet, и SLA преимущественно используются в промышленности. Ценовые диапазоны пересекаются: PolyJet начинается примерно от $6 000 и доходит до $75 000+, SLA — от $1 200 до $100 000+ для промышленных систем. SLA лучше для крупных моделей, PolyJet — для мелких детализированных прототипов. Обе технологии отлично справляются со сложными геометриями и дают высокое качество.

Сравнение технологий PolyJet и SLA

SLA — первая технология 3D-печати, проверенная временем. PolyJet наносит капли фотополимера на строительную платформу, каждый слой полимеризуется УФ-светом. SLA использует лазер для прорисовки слоя в ванне со смолой.

Сравнение материалов

PolyJet предоставляет огромную свободу выбора материалов: можно одновременно печатать жесткие и гибкие детали в разных цветах. Это уникальная черта, отличающая PolyJet от большинства 3D-принтеров. SLA ограничен одним материалом на деталь и ограниченной палитрой (оттенки серого).

Сравнение областей применения

Выбор между PolyJet и SLA зависит от назначения изделия. PolyJet — одна из немногих технологий, позволяющих многоматериальную и многоцветную печать, она неповторима в универсальности. При сопоставимых материалах SLA лучше для крупных прототипов, а PolyJet — для мелких деталей с высокой детализацией.

PolyJet применяется в медицине, архитектуре, стоматологии, автомобилестроении. SLA — в ювелирном деле и здравоохранении.

Сравнение объемов печати

PolyJet обеспечивает более высокую производительность (количество деталей за единицу времени), однако реальные объемы зависят от модели принтера. По габаритам рабочей зоны (build volume) SLA выигрывает — позволяет печатать крупные детали, тогда как PolyJet ограничен малыми размерами.

Сравнение качества поверхности

Обе технологии дают гладкую поверхность. Разница в том, что детали PolyJet гладкие сразу после печати, а SLA требует шлифовки для достижения аналогичной гладкости.

Сравнение стоимости

Цены на оборудование сопоставимы, но у SLA шире диапазон из-за большего выбора конфигураций. По стоимости материалов PolyJet обычно дороже за счет более универсальных и дорогих фотополимеров, недоступных для SLA.

Общие черты PolyJet и SLA

• Обе относятся к семейству смольной 3D-печати.
• Обе обеспечивают высокое качество, точность и детализацию.
• Обе используются для печати сложных узоров и мелких деталей.

Другие сравнения для PolyJet

• PolyJet против MultiJet: MultiJet Printing (MJP) использует ту же технологию и процесс. Оба метода полимеризуют жидкие фотополимеры УФ-лампами. Подробнее — в руководстве PolyJet vs. MultiJet.

Другие сравнения для SLA

• SLA против DLP: Как и SLA, DLP (Direct Light Processing) строит детали, полимеризуя жидкие фотополимеры. Обе технологии дают высокую точность. Подробнее — в руководстве SLA vs. DLP.

Часто задаваемые вопросы о PolyJet и SLA

Каковы общие альтернативы PolyJet и SLA?

Конечно, главные альтернативы — FDM и SLS. FDM (Fused Deposition Modeling) — метод экструзии пластика, требующий поддерживающих структур, как SLA. Похож на PolyJet ортогональным механизмом перемещения по оси Z. SLS (Selective Laser Sintering) сходится с SLA использованием лазера для сплавления материала, а с PolyJet — изотропными свойствами деталей.

В чем разница между PolyJet и MultiJet?

MultiJet Printing (MJP) очень похож на PolyJet: та же технология, те же УФ-лампы. Главное отличие — MJP использует несколько сопел для более высокой точности, иногда отдельные сопла для поддерживающего материала. Подробности в нашем сравнении.

В чем разница между SLA и DLP?

DLP (Direct Light Processing) также полимеризует фотополимеры. Главное отличие: DLP использует цифровой проектор для засветки целого слоя сразу, что ускоряет печать определенных геометрий. Подробнее в статье SLA vs. DLP.

Автор: Кэт де Наум — писатель, редактор, контент-специалист из Великобритании с 20-летним опытом. Пишет для производственных и технических организаций. BA в английской литературе и философии, MA в творческом письме (Kingston University).