Fused Deposition Modeling (FDM) a PolyJet sú dve najpokročilejšie a najúčinnejšie technológie 3D tlače. Pohybujú sa od ekonomického stolného modelového vybavenia až po rozsiahle továrenské vybavenie s dobrým rozpočtom. A dokáže vyrábať tovar dlhodobej spotreby prostredníctvom presných a detailných modelov. Hoci tieto dve technologické platformy majú prierezové aplikácie a výhody, tieto dve technologické platformy zostávajú nezávislé a môžu priniesť rôzne výhody. Pochopenie rozdielu medzi nimi je meradlom pre výber správnej technológie pre danú aplikáciu.
technológie
Fused Deposition Modeling (FDM):
Ohrievacia hlava ohrieva termoplastický materiál (ABS živica, nylon, vosk atď.) do kritického stavu, pričom má polotekuté vlastnosti. Pod riadením počítača, pozdĺž dvojrozmernej geometrickej informačnej trajektórie určenej CAD, dýza vytlačí polotekutý materiál. , Stuhnutý, aby vytvoril tenkú vrstvu obrysového tvaru. Po dokončení prvej vrstvy sa nové kambium spustí cez vertikálny zdvíhací systém na vytvrdnutie. Týmto spôsobom sú vrstvy naskladané a spojené tak, aby vytvorili trojrozmernú entitu časti zdola nahor.
3D tlač Polyjet:
Trysková tlačová hlava PolyJet sa pohybuje tam a späť pozdĺž osi X k tryskovému fotopolyméru. Keď sa fotosenzitívny polymérny materiál nastrieka na pracovný stôl, UV lampa vyžaruje UV ultrafialové svetlo pozdĺž pracovného smeru dýzy, aby sa vytvrdil fotosenzitívny polymérny materiál. Po dokončení tryskovej tlače a vytvrdnutí jednej vrstvy sa tento proces bude vrstvu po vrstve opakovať, až kým nevznikne celý 3D objekt.
Tieto vyspelé technológie môžu vytvárať modely alebo hotové výrobky pre klenotnícky a stavebný priemysel, ako aj pre letecký priemysel a priemysel výroby spotrebnej elektroniky. Dokončenie inštalácie systému, ktorý využíva tieto technológie, bude stáť 99 až 600,000 amerických dolárov. Je pravda, že v týchto technológiách sú veci, ktoré sú užitočné pre každého a pre každú aplikáciu, takže mnoho spoločností používa stroje FDM a Polyjet súčasne, aby využili silu každého systému. Avšak pre tých, ktorých rozpočet je natoľko obmedzený, že si môžu vybrať len jeden zo systémov, je potrebné zvážiť prevádzku, charakteristiky komponentov a výber materiálu.
Porovnané
Porovnanie medzi tromi kategóriami FDM a Polyjet bude založené na spoločných kritériách rozhodovania. „Prevádzka“ sa bude porovnávať s operačným prostredím, pracovným postupom a časom; charakteristiky komponentov budú pokrývať výstupnú kvalitu položky; a výber materiálu zohľadní fyzikálne vlastnosti odvodené od spracovania FDM a Polyjet.
Prevádzková rýchlosť
Hoci výkon môže byť chybný, rýchlosť je často prioritou. Niekedy bude Polyjet rýchlejší, ale nie vždy to tak je. Keď zhodnotíme čas od prípravy dokumentu po dodanie hotových dielov, zistíme, že v priemere je celkový čas spotrebovaný FDM a Polyjet približne rovnaký.
Pre krok predspracovania obe technológie poskytujú veľmi jednoduché front-end spracovanie súboru, len pár kliknutiami myšou je možné vygenerovať hotový tlačový súbor do piatich minút. Jedným z rozdielov je, že 3D tlačiareň používaná spoločnosťou FDM pridáva pokročilý používateľský ovládač, ktorý dokáže prispôsobiť program zostavovania dielov tak, aby vyhovoval potrebám aplikácie. Všetky parametre konštrukcie sú otvorené pre užívateľov.
V postprocese, pokiaľ ide o podporu demontáže a čistenia dielov, sa podobnosti medzi FDM a Polyjet začínajú vytrácať. Polyjet používa vodné trysky na odstránenie želé podobných tlačových materiálov pomocou rýchleho manuálneho kroku; zatiaľ čo v prípade FDM sa používatelia rozhodnú plne automatizovať krok odstránenia rozpustného stentu namáčaním v nádržke na vodu, čo trvá dlhšie; alebo pomocou jednoduchých manuálnych metód. Nástroj na odstránenie držiaka.
Pri výbere technológie je potrebné zhodnotiť prevádzkové požiadavky na podnikanie. Napríklad, ak úroveň zamestnancov nie je vysoká, je najlepšie zvoliť plnú automatizáciu FDM. Ak je najdôležitejšie rýchle vybavenie, vyberte si Polyjet.
Kancelárske prostredie
Na rozdiel od niektorých iných AM technológií, FDM a Polyjet nevyžadujú uzavreté laboratórium ani nosenie dýchacích chráničov. Počas používania nebude existovať žiadny prášok, ktorý by sa mohol šíriť vzduchom a je citlivý na vlhkosť a teplotu, a všetky systémy vyžadujú len minimálne potrubie alebo elektrickú energiu. Elektrina, vodovodné a kanalizačné potrubia (potrebné pre následné spracovanie) už splnili svoje potreby.
Jednoduché použitie
Okrem jednoduchosti nastavenia súborov existujú aj ďalšie faktory, ktoré uľahčujú používanie FDM a Polyjet.
● Konverzia materiálu: Stačí odstrániť jeden materiál a vložiť novú krabicu s materiálom do 3D tlačiarne.
● Nastavenie nastavenia: Vložte konštrukčný list (iba FDM), nechajte systém dosiahnuť pracovnú teplotu a stlačte "Štart".
● Po dokončení: Po dokončení úlohy otvorte dvierka/kryt a vyberte diely.
Prevádzkové náklady
Prevádzkové náklady Polyjet sú o niečo vyššie ako FDM, takže ak je vašou prioritou rozpočet, FDM môže byť lepšou voľbou.
Hlavným faktorom, ktorý určuje prevádzkové náklady, je spotrebný materiál, či už ide o hardvér alebo materiály. S FDM budete často meniť stavebnú dosku (alebo plech) a vytláčaciu hubicu. Tie sú však lacnejšie ako zložité trysky, ktoré musí Polyjet vymieňať.
Okrem toho sú celkové náklady na materiál na kubický palec komponentov FDM lacnejšie. Ak vypočítate náklady na základe hmotnosti materiálu, v skutočnosti sú náklady na tieto dve technológie takmer rovnaké. Náklady na každú časť FDM sú však nižšie, pretože si vyžaduje minimálne podporné materiály. Systém Polyjet vyžaduje viac podporného materiálu na obmedzenie malých kvapiek.
Charakteristika dielu:
1. Povrchová úprava
Polyjet dokáže vytvárať hladké, lesklé povrchy, prejavia sa aj drobné defekty na povrchu. FDM nie je tento prípad. Proces extrúzie FDM vytvára viditeľné línie vrstiev na bočných stenách alebo hornom a spodnom povrchu. Tieto čiary je možné eliminovať, ale vyžaduje sa dodatočné dodatočné spracovanie. 2. Rozlíšenie a detaily
Vysoké rozlíšenie a jemné detaily sú charakteristickými znakmi procesu Polyjet. Polyjet tlačí vo vrstvách od 16 do 32 mikrónov pri rozlíšení 600 x 600 dpi, aby reprodukoval zložité detaily a jemné textúry. Ak je teda vaším hlavným hľadiskom rozlíšenie, potom je PolyJet najlepšou voľbou.
3. Presnosť
Čo sa týka rozmerovej presnosti, zverejnené špecifikácie naznačujú, že výsledky získané platformami FDM a PolyJet sú podobné, keď sú diely odstránené zo systému. S odstupom času a vzťahom zaťaženia sú však rozmery FDM materiálov stabilnejšie, čo je pre výrobu dielov kľúčové.
veľkosť
(Poznámka: Nasledujúce špecifikácie boli kvôli jednoduchosti zaokrúhlené.) Stroje PolyJet a FDM dokážu tlačiť od 5×5×5 palcov (127×127×127 mm) do 39×31×20 palcov (1000×800×500 mm). Objekty, všetky majú podobné možnosti strednej a veľkej veľkosti. Jediným rozdielom je malá veľkostná kategória. Základný FDM má veľkosť 5 × 5 × 5 palcov, čo je dostatočne malé na to, aby sa zmestilo na pracovnú plochu. Najmenší PolyJet má 9×8×6 palcov (240×200×150 mm).
Materiál
Pre mnohých ľudí je najväčším rozdielom medzi FDM a PolyJet materiál. Celkovo existuje takmer 600 druhov materiálov, od termoplastov po termoplastické živice, tuhé až flexibilné a nepriehľadné až priehľadné.
PolyJet kombinuje rôzne materiály pre 3D tlač do rovnakého modelu striekaním viacerých materiálov súčasne. To znamená, že môžete selektívne umiestniť viacero materiálov do vytlačeného prototypu alebo dokonca skombinovať dva alebo tri materiály, aby ste vytvorili kompozitné digitálne materiály s rôznymi, predvídateľnými vlastnosťami. Skombinujte tuhé a gumené materiály na simuláciu viacerých hodnôt tvrdosti Shore A; zmiešaním azúrovej, purpurovej a žltej vytvoríte rôzne zmiešané tóny; dokonca kombinujte materiály podobné gume s farbami, aby ste vytvorili svetlé a flexibilné prototypy, ktoré vyzerajú bližšie k budúcim produktom. Ak je rozsah materiálového výkonu to, čo potrebujete, PolyJet je vaša najlepšia platforma.
Na druhej strane, ak vaša aplikácia vyžaduje funkčné a odolné termoplasty, FDM je tou správnou voľbou. Materiály používané v FDM siahajú od bežne používaného plastu ABS až po extrémne pokročilú živicu ULTEM™ 9085. Materiály FDM majú rôzne špeciálne vlastnosti, ako je rozptyl statickej elektriny, priesvitnosť, biokompatibilita, horľavosť VO a hodnotenie FST, vďaka čomu sú ideálne pre náročných dizajnérov a inžinierov v leteckom, automobilovom a medicínskom priemysle.
FDM aj PolyJet poskytujú biokompatibilné materiály od USP plastu VI až po ISO10993. Môžu byť použité v načúvacích prístrojoch, zubných a chirurgických vodidlách a prípravkoch a pri manipulácii s potravinami a liekmi.
Aditívna výroba (AM) pokrýva celý rad produktov od medicínskych aplikácií až po priemyselné produkty. Každá aplikácia má rovnaké požiadavky, ako aj iné požiadavky. Práve tieto požiadavky špecifické pre aplikáciu určujú, ktorá technológia je najlepším nástrojom pre výrobné aplikácie, FDM alebo PolyJet 3D tlač.
Čo sa týka medicínskych aplikácií, obe technológie môžu poskytnúť biokompatibilné materiály, takže škálovateľnosť a integračné schopnosti 3D tlače môžu byť plne využité pre starostlivosť o pacientov a pokročilé experimenty. V oblasti medicíny 3D tlač výrazne zlepší efektivitu práce lekárov, výskumníkov a výrobcov zdravotníckych zariadení a stane sa ideálnou platformou pre vytváranie inovatívnych medicínskych produktov. (koniec)