Stampa 3D in Polyjet: panoramica della tecnologia

Questo articolo riassume tutto ciò che è necessario sapere sul Polyjet: come funziona, quali materiali sono compatibili, nonché i vantaggi e i limiti del Polyjet come tecnologia di stampa 3D.

Il Polyjet è una tecnologia di stampa 3D a fotopolimero rigido che funziona spruzzando una resina polimerizzabile UV su un vassoio di stampa in un processo piuttosto simile alla stampa a getto d’inchiostro. La stampa 3D Polyjet offre una delle soluzioni di stampa 3D industriale più avanzate disponibili, producendo parti con incredibile precisione e velocità. Il Polyjet è noto per la sua velocità e l’eccellente finitura superficiale. È anche in grado di stampare su più materiali contemporaneamente.

Come funziona la tecnologia Polyjet?

Questo processo prevede che il materiale fotopolimero liquido venga polimerizzato strato per strato mediante la luce UV per produrre una parte. Il processo è simile ad una stampante a getto d’inchiostro.

Polyjet 3D printing process
Processo di stampa 3D Polyjet

La testina di getto è costituita da più ugelli di stampa che nebulizzano la resina fotopolimerica. Queste testine di stampa multiple possono lavorare con materiali diversi o anche dai colori differenti. Il processo di stampa 3D Polyjet segue questi passaggi principali:

  • Passaggio 1 – Le testine a getto depositano un singolo strato del materiale di stampa (tipicamente fotopolimeri) muovendosi sulla base di stampa avanti e indietro lungo l’asse X e Y secondo i dati provenienti dal CAD. La profondità di ogni strato è controllata selettivamente dal software.
  • Passaggio 2 – Non appena le gocce nebulizzate di questi fotopolimeri liquidi vengono spruzzate, esse vengono immediatamente polimerizzate e solidificate dalle due lampade UV presenti su entrambi i lati della testina di stampa.
  • Passaggio 3 – Quando uno strato di fotoresina viene polimerizzato, la base di stampa si abbassa nella direzione Z per accogliere lo strato successivo.
  • Passaggio 4 – Lo strato successivo di fotopolimeri viene depositato dalle testine di stampa e il processo viene ripetuto fino al completamento dell’oggetto.
  • Passaggio 5 – La parte viene rifinita con la rimozione delle strutture di supporto e, se necessarie ulteriori operazioni, queste vengono eseguite durante la post-lavorazione.

Essendoci molteplici getti di stampa, è possibile stampare diversi materiali in contemporanea, come per un lotto. Un esempio di questa funzionalità è una parte che richiede strutture di supporto, in cui il materiale di sostegno si deposita insieme al materiale principale, il che non è possibile in altre tecnologie in cui le strutture di supporto vengono costruite per prima e portano via del tempo al processo.

Materiali per la stampa 3D in Polyjet

Tra i materiali più utilizzati per il Polyjet, Xometry propone un Fotopolimero Rigido in tre colori (nero, grigio, bianco).

3D printed tiles printed with polyjet
Piastrelle stampate in 3D con polyjet

Vantaggi della stampa 3D in Polyjet

Il Polyjet è uno dei metodi più affidabili, precisi e veloci per la prototipazione, la produzione di piccoli lotti e anche per applicazioni di livello industriale. Ha una serie di vantaggi che lo rendono unico.

Può stampare parti multi-materiale e colore

Il vantaggio principale del Polyjet è la sua capacità di stampare parti in multi-materiale e colore. Dato che gli ugelli multipli possono contenere materiali e colori diversi nelle loro testine di stampa, possono stampare più materiali contemporaneamente, inclusa la capacità di mixare materiali differenti per creare proprietà graduate (ad esempio una mescola di un fotopolimero rigido con un fotopolimero simile alla gomma per un parte a flessibilità progressivamente crescente). Il processo consente inoltre di simulare sovrastampi per lavorazioni come superfici antiscivolo e maniglie in gomma.

Produzione a lotti facile e veloce

Un altro vantaggio delle testine di stampa multiple è la facilità di produzione di massa di parti. Può costruire 20 oggetti contemporaneamente, come farebbe per un singolo oggetto con le sue controparti come FDM o SLA.

Finitura superficiale liscia 

A differenza di molti altri processi di stampa 3D come FDM o SLS, il PolyJet produce parti con una finitura superficiale liscia molto simile all’aspetto e al tatto data da un prodotto finale. Ciò è dovuto dalla sottile  altezza del layer PolyJet combinato alla qualità stessa della resina. Si tratta di una scelta eccellente per oggetti tangibili come joystick, accessori per fotocamere, ecc.

Precisione dimensionale e risoluzione eccellente

La precisione dimensionale ottenuta tramite il Polyjet raggiunge gli 0,1-0,3 mm, mentre la risoluzione dello strato arriva a 16 micron, il che la rende una delle migliori tecnologie per precisione e risoluzione. È una buona scelta per i prototipi mostrare un dettaglio accuratamente in alta definizione per presentarlo in modo adeguato.

Polyjet printed part
Parte stampata in Polyjet

Buona per forme complesse

Anche se il Polyjet utilizza strutture di supporto, è utile per progetti complessi poiché usa resine a differenza delle sue controparti come l’SLS e il MJF che utilizzano polveri. L’impiego della resina conferisce fluidità al design che aiuta a ricreare forme articolate e difficili lavorazioni interne.

Svantaggi della stampa 3D in Polyjet

Oltre ai vantaggi che offre, ci sono anche alcuni svantaggi comuni che possiede la tecnica di Polyjet.

Tecnologia costosa

Il Polyjet è costoso rispetto alle sue controparti più economiche come MJF e FDM che sono anche ampiamente utilizzate per creare prototipi.

Uso di strutture di supporto

L’uso di strutture di supporto non è un ostacolo in termini di complessità progettuale ma la rimozione delle strutture di sostegno può creare segni sulla superficie. Il materiale di supporto crea anche alterazioni nella qualità superficiale. Ad esempio, nessun supporto dà una finitura lucida e liscia, mentre quando vengono applicati, la superficie si presenta opaca e un po’ più ruvida.

Materiali da stampare limitati

La stampa Polyjet non offre un’ampia scelta di materiali da stampare come l’FDM. Anche per quanto riguarda le resine, utilizza solo quelle fotopolimerizzanti, il che rende la tecnologia molto limitata in termini di materiali di stampa.

Servizi di stampa 3D Polyjet di Xometry

Xometry Europa offre servizi online di stampa 3D Polyjet, per progetti di stampa 3D su richiesta, sia per prototipi che per grandi lotti. Con una rete di oltre 2.000 partner in tutta Europa, Xometry è in grado di fornire parti stampate in 3D Polyjet entro 7 giorni. Caricate i vostri file CAD sul Motore di Quotazione Istantanea per ricevere un preventivo istantaneo con varie opzioni di produzione disponibili per la stampa 3D Polyjet.

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