Петровский пр., д.20 литер И
+7 (812) 703-55-21

3D-печать MJM — технология и возможности

MJM (Multi Jet modeling) — технология 3D-печати, где жидкий фотополимер или воск слоями наносится на сборочную платформу через множество сопел в печатающей голове принтера. Отверждение происходит посредством ультрафиолета. Печать происходит по предварительно загруженной 3D-модели.

Метод аддитивного производства, или метод 3D-печати, известный как многоструйное моделирование (MJM), использует слои фотополимера, расположенные друг на друге и отверждаемые ультрафиолетовым светом. Этот метод также известен как струйный или полиструйный метод. Компания Objet-Geometries разработала первый 3D-принтер, который выбрасывал капли фотополимера и отверждал их ультрафиолетовым светом в 2000 году. Они продолжили разработку технологии, которую назвали PolyJet, и получили множество патентов. Именно поэтому процесс имеет несколько названий. В этой статье объясняется, что такое многоструйное моделирование, а также его преимущества и недостатки.

Что такое многоструйное моделирование (MJM)?

В большинстве процессов 3D-печати используются полимерные и пластиковые материалы, которые имеют ограниченное применение из-за анизотропной реакции материала, возникающей в результате послойного построения, и, как правило, низкого разрешения мелких деталей. Однако многоструйная 3D-печать известна своей способностью создавать тонко детализированные объекты. В процессе печати 3D-объект создается слой за слоем с помощью печатающей головки. Многоструйное моделирование позволяет создавать объекты с высокой детализацией и гладкой поверхностью. По принципу работы он похож на обычный струйный принтер.

Многоструйные принтеры состоят из контейнера для материала, платформы для сборки (и ее лифта) и каретки, на которой установлены ультрафиолетовые лампы и струйные печатающие головки. Перед началом процесса печати фотополимерная смола должна быть залита в контейнер для материала и нагрета, что позволяет веществу достичь необходимой вязкости.

Процесс печати начинается с перемещения каретки по оси X через платформу построения. По мере ее движения печатающие головки избирательно выбрасывают смолу в виде капель на платформу построения. Сразу же после того, как они попадают в струю, ультрафиолетовые лампы отверждают их в постоянно растущий твердый материал.

Для печати используются как минимум две печатные головки, чтобы можно было встроить дополнительные опорные элементы. В результате этого можно без проблем создавать выступы на объекте. Слои напечатанного объекта постепенно добавляются, а строительные и поддерживающие материалы используются постепенно. Поддерживающий материал, который окружает и защищает модель в процессе печати, впоследствии проходит различные процессы, либо удаляется струей воды, либо растворяется в воде. Поддерживающие структуры также могут быть изготовлены из воска с более низкой температурой плавления и могут быть удалены впоследствии путем нагревания. Готовые модели могут быть быстро обработаны, склеены или покрыты лаком (например, вакуумная металлизация).

Поскольку имеется несколько печатающих головок, можно одновременно печатать различные материалы. Примером применения этой функциональности является деталь, требующая поддержки, когда материал поддержки создается одновременно с основным материалом.

Благодаря методу наслоения различные компоненты могут быть встроены друг в друга даже в процессе печати. Не имеет значения, отличаются ли материалы друг от друга эстетически, физически или тактильно; они все равно могут быть одновременно напечатаны с помощью MJM.

Этот процесс в основном используется для создания прототипов, или, как следует из названия, моделирования, особенно для моделей или прототипов, требующих более одного материала, или тонких стенок и точных конструкций. Этот процесс часто используется в медицинской и стоматологической промышленности.

Преимущества многоструйного моделирования

Преимущество многоструйного моделирования заключается в том, что в зависимости от используемого оборудования в сопле можно смешивать различные материалы, что позволяет получить совершенно разные цветовые оттенки или степени твердости для компонентов, которые могут быть окрашены, вырезаны или отшлифованы в процессе финишной обработки.

Модели MJM имеют высокую точность и высокий уровень детализации с мелкими структурами. На моделях не остается остатков полимера, необходимо удалять только материал опоры. Благодаря точным формам, которые могут быть созданы, дизайнеры могут обоснованно подвергать свои разработки испытаниям и выявлять потенциальные ошибки или слабые места на ранней стадии. Это означает значительное повышение эффективности процесса разработки продукции и сокращение времени до выхода на рынок. Другим популярным применением, где экономия времени также играет решающую роль, является эффективное производство мастер-моделей для геометрически точного литья.

Недостатки многоструйного моделирования

Модели MJM имеют плохие механические свойства и, следовательно, не подходят для функциональных прототипов. Они, как правило, имеют более низкую термостойкость, а используемые материалы немного более хрупкие и не устойчивы к ультрафиолету, поэтому возможны охрупчивание и обесцвечивание.

Существуют также ограничения в геометрической свободе, поскольку поддерживающий материал должен быть съемным. Они также имеют высокую стоимость материалов по сравнению с другими процессами 3D-печати и ограниченное разнообразие материалов. Острые края моделей часто слегка закруглены.

Оставить заявку на 3D-печать и прототипирование:

email20  3dp@3dprintspb.com
phone20  +7(921)098-07-11

Multi-Jet Modeling (MJM)

  • Материал: акриловый фотополимер
  • Технология: MJM (полиструйная технология)
  • Оборудование: 3D SYSTEMS
  • Точность: 0,01 мм
  • Толщина слоя: режим UHD – 29 мкм, режим XHD – 16 мкм
  • Размеры площадки: 297х210х200 мм
  • Характеристики: высокая детализация и точность
  • Качество поверхности: низкая шероховатость
  • Цвет: полупрозрачный
  • Минимальная сумма заказа:  3000 рублей

PolyJet

Objet Geometries первой в мире успешно реализовала послойное нанесение фотополимерных материалов. Представленная в начале 2000 года запатентованная технология PolyJet™ позволила быстро изготавливать сложные модели любой формы.

С тех пор Objet постоянно совершенствует технологию PolyJet, представив серию малых офисных принтеров, улучшив точность построения и экономическую эффективность. Учитывая отсутствие контакта с жидким фотополимером и удаление поддержек с помощью воды в установке WaterJet, PolyJet является идеальной технологией построения трехмерных объектов с возможностью применения в обычных офисных помещениях.

Фирма продолжает развитие технологии для поддержания статуса лучшего процесса высокачественного построения трехмерных объектов для решения любых задач во всех отраслях.

Процесс PolyJet

PolyJet фирмы Objet работает по принципу послойного нанесения фотополимерных материалов на платформу с ультратонким слоем толщиной 16мкм. Управляет этим процессом интуитивно понятная программа Objet studio™.

Каждый слой фотополимера отверждается ультрафиолетом сразу после нанесения. Построенные модели не требуют дополнительного отверждения и могут сразу использоваться. Гелеобразный материал поддержек, специально наносимый для поддержки элементов сложной геометрии, легко удаляется с помощью воды или вручную.

Преимущества технологии PolyJet

  • Высокое качество: Высочайшее разрешение с толщиной слоя 16мкм позволяет получать гладкие, аккуратные модели с высокой деталировкой.
  • Высокая точность: Точный впрыск и свойства материала позволяют получать модели с высокой степенью проработки и тонкими стенками (600мкм и меньше в зависимости от геометрии и материала).
  • Чистота: Возможность применения в офисном помещении, отсутствие контакта с жидким фотополимером, легкое удаление поддержек и простая замена головок.
  • Быстрота: Быстрый процесс благодаря высокой скорости печати, возможности печати сразу нескольких деталей и отсутствию необходимости последующего доотверждения.
  • Универсальность: Удобство, легкость и быстрота замены модельного материала, широкий выбор материалов FullCure позволяют получать детали с различной геометрией, механическими свойствами и цветом. При этом материал поддержек для всех типов модельных фотополимеров остается один и тот же.

PolyJet Matrix

Технология PolyJet Matrix™ – новое направление в трехмерной печати. Это первая технология, позволяющая использовать несколько различных типов модельных материалов одновременно.

PolyJet Matrix открывает широкие возможности для изготовления прототипов, полностью соответствующих реальным деталям по внешнему виду, тактильным и функциональным свойствам.

Эта технология открывает класс передовых систем 3D печати, позволяющих одновременно изготавливать детали и сборки из нескольких материалов с различными механическими и физическими свойствами. Более того, PolyJet Matrix позволяет создавать композиционные материалы, называемые Digital Materials™.

Поддерживая лидирующую позиции в разработка, которую фирма Objet заняла с момента разработки технологии PolyJet, эта абсолютно уникальная технология поднимает трехмерную печать на беспрецедентный уровень по гибкости и эффективности.

Процесс PolyJet Matrix

Запатентованная фирмой Objet технология PolyJet Matrix работает используя два различных фотополимера Objet FullCure® в заранее заданной комбинации.

Двухкомпонентный процесс может комбинировать материалы различными способами, позволяя использовать два различных твердых материала, два различных эластичных, любую комбинацию с прозрачным материалом или использование только одного вида материала.

Каждый материал доставляется в печатающий блок PolyJet Matrix, состоящий из 8 печатающих головок. По две идеально синхронизированные головки работают с каждым материалом, включая и материал поддержек.

Технология PolyJet Matrix контролирует каждое из сопел на каждой печатающей головке. Заранее выбранная композиция модельных материалов наносится с помощью соответствующих сопел согласно расположению и типу материала при полном контроле структуры получаемого материала и его механических свойств. Это позволяет получать любой композиционный материал, называемый “Digital Material”, с заранее задаными свойствами: прочностными, растяжение, температурными и твердостью.

Каждый ультратонкий слой фотополимера отверждается ультрафиолетом сразу после нанесения. Построенные модели не требуют дополнительного отверждения и могут сразу использоваться. Гелеобразный материал поддержек, специально наносимый для поддержки элементов сложной геометрии легко удаляется с помощью воды или вручную.

Программное обеспечение Objet Studio for Connex™ управляет процессом, работая с мультиматериальными STL файлами и создавая файлы, комбинирующие различные материалы, сборки и характеристики моделей.

Преимущества PolyJet Matrix

  • Позволяет создавать Digital Materials™ в режиме реального времени – композиционные материалы, полностью соответствующие механическим свойствам детали;
  • Возможность комбинирования белого и черного материалов, получая возможность изготовления прототипов с широким спектром оттенков серого для товаров народного потребления и других отраслей;
  • Сокращает время изготовления и постпроцессорных операций при изготовлении многокомпонентных деталей, уходя от необходимости проектировать и изготавливать их по отдельности с последующей сборкой/склеиванием;
  • Серьезно сокращает риск возникновения ошибки при применении технологии двухкомпонентого литья благодаря возможности получения прототипов и проведения тестов на ранней стадии проектирования без использования литья в силиконовую форму.