PolyJet против MultiJet: ключевые различия и практическое сравнение 3D-печати

И PolyJet, и MultiJet (MJP) — аддитивные технологии, строящие детали послойным наношением фотореактивных полимеров, твердеющих под УФ-излучением. Обе подходят для концептуальных и функциональных прототипов, сложных деталей, в том числе для стоматологии (формы для коронок и брекетов). Несмотря на сходство, ключевые различия делают одну технологию лучше для композитных материалов, а другую — для малого и среднего серийного производства.

PolyJet: определение и сравнение с MultiJet

Разработана в 2000 г. Objet Geometries, в 2012 г. приобретена Stratasys. Принцип работы аналогичен струйной печати: микрокапли фотореактивного полимера наносятся на платформу заранее запрограммированными 2D-слоями, каждый слой сразу твердеет под УФ-лампами. Толщина слоя до 16 мкм (Xometry обычно печатает 25 мкм). Высокая детализация.

Фотополимер становится размерностабильным только после polymеризации. Поэтому одновременно с основным материалом наносится поддерживающий — желеобразное вещество, обрамляющее деталь. После печати деталь промывают водяной струей, держат в химическом растворе для растворения поддержек, сушат. На фото — радужный логотип Xometry, напечатанный PolyJet.

Преимущества PolyJet перед MultiJet

• В одной печати можно сочетать несколько материалов (композитные «цифровые материалы»).
• Свойства материалов сохраняются после постобработки.

Недостатки PolyJet по сравнению с MultiJet

1. Поверхность в зонах контакта с поддерживающим материалом имеет сниженное качество.
2. Острые края получаются скругленными из-за особенностей печати.

MultiJet: определение и сравнение с PolyJet

Разработана 3D Systems. Также работает как струйная печать: печатающая головка наносит капли УФ-opolymerов или литьевого воска. Толщина слоя до 16 мкм, но возможности мультиматериальной печати ограничены (зависят от модели принтера). Поддерживающие структуры — парафиновый воск, удаляется в печи или ванне с минеральным маслом. Постобработка проще, но нагрев может изменить свойства основного материала.

Недостатки MJP: нет полноцветной печати и одновременной комбинации резиноподобных, жестких и прозрачных материалов, как в PolyJet. Риск изменения свойств при неаккуратной постобработке.

Обе технологии печатают сложные детали, невозможные традиционными методами. Три главных отличия: материалы, простота постобработки, мультиматериальность. PolyJet печатает композиты за один запуск, но требует более сложной постобработки.

Сравнение технологий PolyJet и MultiJet

Обе используют УФ-фотореактивные полимеры и УФ-отверждение. Отличаются количеством печатающих головок: у PolyJet — две и более, у MultiJet — максимум две.

Сравнение материалов

PolyJet позволяет смешивать материалы в единый «цифровой материал» с комбинированными свойствами — деталь получается с разными характеристиками в разных зонах. MultiJet печатает одним материалом и одним цветом. Для композитов и эстетики лучше PolyJet.

Сравнение сфер применения

Обе идеальны для детализированных функциональных прототипов и деталей на всех этапах проектирования. Широко используются в стоматологии и медицине (формы для коронок, брекеты).

Сравнение объемов печати

Размеры близки: PolyJet до 260×200×200 мм, MultiJet до 294×211×144 мм. Крупные детали печатают частями и собирают.

Сравнение качества поверхности

Обе дают гладкие поверхности благодаря высокому разрешению. На сложных геометриях возможна шероховатость, легко устраняемая постобработкой.

Сравнение стоимости

Обе системы дорогие. PolyJet: $6 000 — $75 000. MultiJet: средняя цена ~$43 000.

Общие альтернативы PolyJet и MultiJet

• DLP (Digital Light Processing): тоже полимеризует жидкие фотореактивные полимеры, но проектором. Детали растут вверх ногами из ванны с смолой. Разрешение, точность и стоимость сопоставимы с PolyJet/MultiJet.

Сходства PolyJet и MultiJet

1. Обе используют жидкие фотореактивные полимеры, твердеющие под УФ.
2. Обе для концептуальных и функциональных прототипов.
3. Обе печатают сложные геометрии, недоступные традиционным методам.

Другие сравнения для PolyJet

• PolyJet vs SLA: SLA (стереолитография) — лазерная полимеризация смолы. Разрешение равно или выше PolyJet. Подходит для форм, оснастки, мастер-моделей, текстурных поверхностей.

Другие сравнения для MultiJet

• MultiJet vs MJF (Multi Jet Fusion): MJF использует полимерный порошок и сжигающий агент (чернила + ИК). Отличается скоростью, производством из инженерных термопластов (Нейлон, TPU, Пропилен), но менее точна PolyJet. Отлично делает сложные прочные детали для конечного применения.

Часто задаваемые вопросы о PolyJet и MultiJet

Сколько стоят эти машины?

Промышленные системы: PolyJet $150 000 — $500 000, MJP $150 000 — $400 000. Сервисы вроде Xometry дают доступ к таким системам без капитальных вложений.

Есть ли альтернативы PolyJet и MJP?

Carbon DLS™ (Digital Light Synthesis) — проекционное отверждение с непрерывным жидким интерфейсом, печатает бесшовные детали вверх ногами.

Разница между PolyJet и SLA?

SLA использует лазер для полимеризации жидкой смолы. Хороша для функциональных прототипов и деталей, разрешение может превосходить PolyJet. Часто для форм, оснастки, мастер-моделей литья.

Разница между MJP и MJF?

MJF — порошковая технология с agentes сращивания и ИК-нагревом. Работает с популярными инженерными материалами (Нейлон, TPU, Пропилен), быстрая, дает сложные прочные детали для серийного применения. PolyJet точнее.

Кэт де Наум

Кэт де Наум — писатель, редактор, контент-специалист из Великобритании с 20+ летним опытом. Писала для производственных и технических организаций, любит инженерию. 10 лет параллельно работала паравайзером в судостроительном финансировании. BA в английской литературе и философии, MA в креативном письме (Kingston University).

Читать другие статьи Кэт де Наум