FDM против 3D-печати PolyJet:ключевые различия и сравнительная информация

Моделирование методом плавления (FDM) — это технология 3D-печати, в которой полимерная нить используется для «рисования» фрагментов 3D-файла. Он связывает нити друг с другом, частично расплавляя их. PolyJet — это также технология 3D-печати, но она работает путем струйной печати «изображения» каждого среза на модифицированной акриловой смоле. Затем это изображение полностью отверждается с помощью УФ-излучения, прикрепленного к печатающей головке. 

Одна большая разница между FDM и PolyJet — это используемые материалы. В FDM используются волокна обычного пластика, а PolyJet имитирует эти материалы с помощью различных смол. Это приводит к значительной разнице в цене между ними. Разрешение FDM также ограничено диаметром нити. Однако PolyJet ограничен только разрешением струйной печати, поэтому минимальный размер его элемента в 5–20 раз меньше, чем у FDM. В этой статье будут подробно рассмотрены сходства и различия между FDM и PolyJet, а также представлены альтернативы обоим.

Определение FDM и сравнение с PolyJet

Технология FDM была впервые создана в 1988 году Скоттом Крампом. Этот процесс основан на плавлении пластиковой нити в печатающей головке. Температура контролируется таким образом, чтобы пластик находился в состоянии геля, у которого достаточно энергии для плавления, но недостаточно для растекания. Печатающая головка перемещается в плоскости X-Y и выдавливает гель в виде непрерывной нити. Пряди сплавляются вместе, но даже лучшие принтеры не могут предотвратить пористость или сделать материал однородным.

FDM печатает последовательные 2D-срезы модели для создания надежного 3D-представления файла. Насадка перемещается горизонтально, аккуратно прижимая пряди к нижнему слою. FDM предлагает два основных преимущества перед PolyJet:затраты на материалы и оборудование. Материал FDM обычно стоит 1/10 цены за килограмм смолы PolyJet. Машины также в три-пять раз дешевле.

Чтобы узнать больше, прочтите нашу статью о процессе печати FDM.

Атрибут

Материальные затраты

ФДМ

От 10 долларов США/кг до 50 долларов США/кг

ПолиДжет

От 200 долларов США/кг до 500 долларов США/кг

Атрибут

Максимальное разрешение печати

ФДМ

от 50 до 500 микрон

ПолиДжет

от 16 до 45 микронов

Атрибут

Капитальные затраты

ФДМ

От 50 до 250 000 долларов США

ПолиДжет

От 19 000 до 700 000 долларов США

Атрибут

Легко обслуживается

ФДМ

Да

ПолиДжет

Нет

Атрибут

Возможность печати мелких деталей

ФДМ

Нет

ПолиДжет

Да

Атрибут

Меньше потерь материалов

ФДМ

Да

ПолиДжет

Нет

Таблица. Сравнение FDM и PolyJet

FDM и PolyJet:сравнение технологий

FDM — это простой процесс, позволяющий придать 3D-файлам общую форму. PolyJet, с другой стороны, представляет собой более сложную технологию, которая обеспечивает точные 3D-изображения, включая мелкие детали. Технология FDM приближается к своему верхнему пределу разрешения, поскольку дальнейшие улучшения одноточечной печати увеличивают время печати до непрактичного уровня. PolyJet еще не достиг предела своего разрешения и все еще развивается.

FDM и PolyJet:сравнение материалов

FDM печатает с использованием обычных полимеров. Переход на другой материал требует лишь быстрого изменения настроек принтера, и поставщикам сырья ничего особенного с этим делать не нужно. Обычно материалы FDM стоят от 10 до 50 долларов за килограмм. С другой стороны, материалы PolyJet представляют собой сложные специализированные смолы. Эти материалы могут оптимизировать прочность, гибкость, прозрачность и ряд других свойств. Материалы PolyJet обычно стоят от 200 до 500 долларов за килограмм.

FDM и PolyJet:сравнение приложений

FDM — это недорогой вариант, подходящий для надежных и простых компонентов. Его модели нельзя использовать для точной механической оценки, но отпечатки могут быть ценными в качестве прототипов более толстых и простых деталей. PolyJet более дорогой и подходит для инженерных и косметических целей, таких как проверка конструкции перед оснасткой, проверка захватов / форм, испытания на изгиб и особенности сборки. Детали PolyJet, обработанные и окрашенные вручную, могут заменить косметические и функциональные детали в пробных и коммерческих моделях.

FDM и PolyJet:сравнение объема печати

Диапазон объемов сборки FDM впечатляет. Самая большая машина FDM (Terabot) может печатать до одного кубического метра. Самая большая машина PolyJet имеет стол размером 1000 x 800 мм и рабочую высоту 500 мм.

FDM и PolyJet:сравнение качества поверхности

На деталях FDM видны видимые ступеньки слоев в направлении Z, каждая из которых обычно составляет от 0,2 до 0,5 мм в высоту. Это делает поверхность шероховатой и еще более заметно на изогнутых поверхностях. На деталях PolyJet также видны видимые ступеньки Z, но их высота составляет от 16 до 45 микрон, что составляет менее 1/10 размера ступеньки FDM. Операции ручной обработки, такие как шлифовка и даже полировка, позволяют получить очень гладкую поверхность (вплоть до прозрачности на уровне линз).

FDM и PolyJet:сравнение затрат

И оборудование, и печатные материалы для FDM намного дешевле, чем для PolyJet. В последнем процессе также тратится до 20-40% смолы. Детали FDM производятся многими конкурирующими поставщиками, поэтому цены стабильно низкие. В то же время детали PolyJet стоят дороже, что делает их разумным выбором только тогда, когда необходимо высочайшее качество или мельчайшие детали.

Каковы сходства между FDM и PolyJet?

1. FDM и PolyJet используют один и тот же принцип наложения слоев по оси Z с использованием ортогонального механизма транспортировки принтера.
2. Оба предлагают ряд свойств материала, которые призваны отражать свойства изготовленных деталей. Толстые детали FDM прочны по осям XY, но слабее в направлении Z из-за несовершенного внутрислойного наплавления. Детали PolyJet одинаково прочны по всем осям из-за характера применения материала.
3. Обе системы удобны для офиса. Машины требуют стабильной температуры и хорошей вентиляции.

Каковы другие сравнения FDM помимо PolyJet?

Следующие технологии 3D-печати также сопоставимы с FDM:

1. FDM против FFF: FFF (производство плавленых нитей) является близким аналогом FDM, поскольку для создания срезов модели используется экструдированная нагретая нить, а для соединения нитей в единое целое используется частичное плавление. Главным отличием является отсутствие обогреваемой печатной камеры, из-за чего модели FFF склонны к остаточным напряжениям и короблению. Чтобы узнать больше, ознакомьтесь с нашим полным руководством по сравнению FDM и FFF.
2. FDM против SLS: В SLS (селективном лазерном спекании) используются те же самые распространенные полимеры (например, нейлон), что и в FDM. Но материал SLS поставляется в виде порошка. Для изготовления детали лазер выборочно плавит и плавит порошок. Чтобы узнать больше, ознакомьтесь с нашим полным руководством по сравнению SLS и FDM.
3. FDM против LOM: Модели LOM (производство ламинированных объектов) имеют такое же разрешение, что и FDM, но могут быть более прочными из-за низкой пористости и хорошего сцепления между слоями.

Каковы другие сравнения PolyJet помимо FDM?

Следующая технология 3D-печати сравнима с PolyJet:

• PolyJet или Multijet: В Multijet Printing (MJP) используется та же технология струйной печати, что и в PolyJet. Он использует печатающую головку, которая наносит материалы на последующие слои. Основные различия между ними возникают на этапах постобработки. Процесс снятия опоры деталей PolyJet состоит из нескольких этапов. Это включает в себя использование водоструйной системы и погружение деталей в химический раствор. С другой стороны, для многоструйной обработки требуется только держать детали в печи, чтобы расплавить парафин. Чтобы узнать больше, прочтите наше полное руководство по сравнению Polyjet и Multijet.

Сводка

Xometry предоставляет широкий спектр производственных возможностей, включая услуги 3D-печати, литье под давлением, лазерную резку и изготовление листового металла. Получите мгновенную расценку сегодня.

Отказ от ответственности

Содержимое этой веб-страницы предназначено только для информационных целей. Xometry не делает никаких заявлений и не дает никаких гарантий, явных или подразумеваемых, относительно точности, полноты или достоверности информации. Любые параметры производительности, геометрические допуски, конкретные конструктивные особенности, качество и типы материалов или процессов не должны рассматриваться как представляющие то, что будет доставлено сторонними поставщиками или производителями через сеть Xometry. Покупатели, желающие получить расценки на детали, несут ответственность за определение конкретных требований к этим деталям. Для получения дополнительной информации ознакомьтесь с нашими положениями и условиями.

Дин МакКлементс

Дин МакКлементс — дипломированный инженер с отличием в области машиностроения с более чем двадцатилетним опытом работы в обрабатывающей промышленности. Его профессиональный путь включает в себя важные должности в ведущих компаниях, таких как Caterpillar, Autodesk, Collins Aerospace и Hyster-Yale, где он развил глубокое понимание инженерных процессов и инноваций.

Прочтите другие статьи Дина МакКлементса



Ползучесть тепла в 3D-печати:что это такое, причины и как это остановить Объяснение удлинения:определение, расчет и значение в инженерии материалов