Photopolymer Jetting (PJ)

image of Erklärung der Technologie Photopolymer Jetting und deren Charakteristiken, Vorteile und Nachteile, Materialien, Maschinen, Hersteller, Anwendungsfälle sowie Verarbeitungskette. image of Erklärung der Technologie Photopolymer Jetting und deren Charakteristiken, Vorteile und Nachteile, Materialien, Maschinen, Hersteller, Anwendungsfälle sowie Verarbeitungskette.

Synonyme

Polyjet modeling, multijet modeling, polyjetting, multijetting, jetted photopolymer

Prozessbeschreibung

Druckköpfe sprühen flüssige Photopolymere auf eine Bauplattform. Das Material wird durch UV Lampen ausgehärtet, wodurch Teile Schicht um Schicht aufgebaut werden können. Weiter lesen

Eine Photopolymer Jetting Maschine verwendet Tintenstrahl-Druckköpfe, um flüssige Photopolymere tröpfchenweise aufzutragen und sofort mittels UV-Lampen auszuhärten. Schichtweise werden die Teile so aufgebaut. Mehrere Materialien können gleichzeitig aufgetragen werden. Photopolymer Jetting benötigt Stützstruktur um Teile an der Bauplattform zu befestigen und Überhänge abzustützen. Diese wird normalerweise aus einem speziellen Material, das sich leicht entfernen lässt, gebaut.

Vor- und Nachteile

Mehrere Materialien lassen sich gleichzeitig auftragen, was Teile aus mehreren Materialien und Farben erlaubt. Funktionell abgestufte Materialien sind so möglich. Photopolymer Jetting funktioniert nur mit Photopolymeren und nicht mit Standardmaterialien. Diese sind nicht beständig über Zeit und verlieren ihre mechanischen Eigenschaften und Geometrie. Die Materialien sind zudem teuer und der Bauprozess langsam. Weiter lesen

Durch die Verwendung von Tintenstrahl-Druckköpfen können mehrere Materialien zusammen verarbeitet werden. Dies erlaubt Bauteile aus mehreren Materialien und Farben. Zudem sind so funktionell abgestufte Materialien möglich (z.B. unterschiedliche Shore-Härten an verschiedenen Stellen des Bauteils). Es stehen auch transparente Materialien zur Verfügung. Die Technologie kann sehr genaue Teile mit guten Oberflächen produzieren.

Wie Stereolithography funktioniert Photopolymer Jetting nur mit UV-aktiven Photopolymeren. Solche Teile altern und verlieren ihre mechanischen Eigenschaften über die Zeit.

Anwendungsbereiche

  • Prototypen können in verschiedenen Materialien und Farben mit hohen Genauigkeiten und guten Oberflächen produziert werden. Daher werden Photopolymer Jetting Teile gerne für visuelle Tests sowie Form- und Passtests verwendet.
  • Urmodelle werden dank der hohen Genauigkeit und feinen Oberflächen produziert.
  • Werkzeuge für den Spritzguss von Kleinstserien werden mittels Photopolymer Jetting produziert. Diese können einige wenige Male abgespritzt werden.

Charakteristiken / Restriktionen

  • Maximale Bauraumgrösse: 1’000 x 800 x 500 mm3
  • Kleinste mögliche Strukturgrösse: 0.15 mm
  • Genauigkeit: +/-0.025 mm
  • Kleinste Schichtdicke: 0.016 mm

Die Charakteristiken sind nur Anhaltspunkte, da sehr unterschiedliche Maschinen existieren.

Verarbeitungskette

Multi-Material und mehrfarbige Teile müssen speziell geplant werden. Nach der Produktion kann die Stützstruktur mit Wasser entfernt werden. Die Teile werden meist nicht nachbearbeitet, da gute Oberflächen und Genauigkeiten erreicht werden. Weiter lesen

Produktionsplanung

Die Produktion wird in einer speziellen Software geplant. Bauteile werden wie Baugruppen in verschiedene Teile unterteilt um verschiedene Farben und Materialien zuzuweisen. Eines oder mehrere Bauteile werden dann im Bauraum platziert.


Nachbearbeitung

  • Entfernen der Stützstruktur: Stützstruktur wird mittels Wasser entfernt.
  • Oberflächenbearbeitung: Die Oberfläche kann durch das Hinzufügen von Material verändert werden (z.B. Lackieren, Beschichten) um die Beständigkeit zu erhöhen.

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