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原型与PolyJet 3D打印

使用PolyJet将弹性和刚性属性结合在一起,用于原型化两种材料组件

polyjet原型
PolyJet可以将多种材料属性(如颜色和硬度)组合成一个部件。这是一种具有成本效益的解决方案,用于弹性体和过模零件的原型设计,因为它不需要工具。

PolyJet是少数几个允许在单个部件构建中使用多种材料的工业3D打印技术之一,也是少数几个可以在单层中打印这些材料的技术之一。此外,不同的颜色和硬度级别也可以组合在一起,同样是在厚度仅为打印纸四分之一的单层中。

PolyJet采用喷射工艺,将称为体素的小液滴液体光聚合物从多个射流喷射到构建平台上,并固化成层,形成弹性体部件。这种数字方法提供了出色的准确性,以及以前所未有的方式战略性地改变材料属性的能力。

准备好打印一些PolyJet零件了吗?在上传你的零件模型之前,这里有一个关于这项技术的入门知识:

  • 技术内幕
  • 简要介绍一下哪些行业正在使用这种技术以及为什么
  • 关于零件的文字
  • 零件设计手册
  • 何时何地应该使用PolyJet
技术内幕

PolyJet诞生于2005年,是一项成熟的、被广泛理解的技术。与其他3D打印工艺一样,它从下往上构建部件,一次一层。但大部分相似之处也仅限于此。PolyJet使用一个配备了多个喷嘴的打印头,将42微米宽的液体光敏聚合物微小液滴喷射出来,形成仅30微米厚的层。然后用紫外线光源迅速固化这些层。支撑材料同时打印,所以PolyJet零件是自支撑的。当构建完成时,该部件在化学溶液中快速沐浴,溶解支撑,留下光滑和准确的表面。

PolyJet最酷的一点是它能够模拟各种聚合物,包括液态硅橡胶(LSR)和ABS,更重要的是,这些材料可以打印出不同的硬度等级,这使得PolyJet成为制作过模电子外壳原型的理想选择,例如,带内置垫圈的外壳原型,并且可以在机器的一次建造或运行中完成。

谁在使用PolyJet?

简单地说,PolyJet是一个很好的选择,任何人都需要一个快速,灵活,准确的原型零件的方法,但也需要在单个构建中结合多个硬度等级(硬度计)和/或材料颜色的能力。

汽车制造商可能会用它来制作橡胶密封件和半刚性垫圈的原型,用数字方式拨入“刚刚好”的硬度计。医疗行业可以用它来制作骨科植入物和牙科假体的原型,以进行适应性测试,或者在硬整形手术器械样品上制作软握把。

带有透明塑料外壳的两种色调的电子外壳,用于运动设备的柔性绑带,复杂的电器组件,以及功能精美但灵活的扣合外壳——这些只是PolyJet在消费品和工业产品上原型设计的一些机会。

Playbook

听起来不错,但其中有什么隐情?实际上,PolyJet 3D打印的设计规则在Protolabs非常容易遵循:

  • 最大零件尺寸为490毫米x 390毫米x 200毫米。
  • PolyJet零件在任何方向上的最小特征尺寸为0.3mm。无支撑的墙壁和部分特征直径可小至0.75毫米,但用于功能或承重的墙壁和部分特征直径应至少为1.0毫米。此外,这些特征的高度部分取决于材料和部件的几何形状,但尽量避免非常高的独立墙壁或凸台,因为这些可能会在支撑移除过程中损坏。
  • 尽管PolyJet可以制作精细的细节,但请记住,第一英寸的预期长度和宽度尺寸公差为+/-0.1mm,每增加一英寸就增加+/-0.001mm。你的“里程”可能会有所不同,这取决于零件的几何形状和使用的材料。
  • 在直径小于0.75mm(最大长宽比为4:1)的孔、槽和通道上很难移除支撑材料。事实上,像这样的窄特征可能根本就不能正确形成,所以一定要在零件设计时记住这一点。此外,你可能会想在内部“封闭”的形状上,比如立方体或球体的内部,放置一些哭泣孔(这些孔可以让支撑材料“哭泣”或从内部空洞中流出)。这是可以的,前提是小孔足够大,可以冲洗支撑材料,但除非有令人信服的理由,否则就让它们关闭。很有可能你甚至不会注意到被困住的支撑材料。
  • 过度成型部件的原型或具有整体垫圈材料的原型(例如,柔软的触摸手柄或包含橡胶样密封面的盖子)应该设计为零间隙或高达0.05mm的过盈配合。留下任何类型的间隙,组件可能会在您手中分开,导致重新设计、重新印制和在开发周期中损失时间。
优势:PolyJet能为您做什么?
Protolabs使用Objet500 Connex3 PolyJet机器,可以生产各种硬度级别的部件,从刚性部件到肖氏硬度值为30A的柔性弹性体部件(类似于鞋子中的凝胶衬垫)。Agilus材料用于增加抗撕裂性和抗拉强度;黑色,白色和清晰的颜色选项是标准的。

与过模部件设计一样,请确保上传“多部件”组件的每个部件及其单独的CAD文件,以及包含整个组件的CAD文件。选择材料硬度,颜色和数量,您将收到一个即时报价。一旦订购,零件通常在1到3天内发货。

总之,如果你正在设计一个零件,将是过度成型,PolyJet是为你。制作一个两次注射成型零件的原型?看看PolyJet吧。需要一个零件,在一个地方是刚性的,但在其他地方是灵活的,或者在一些地方是半透明的,在其他地方是不透明的,那么PolyJet可能适合你的产品。正在开发LSR原型?是的,又是PolyJet。

一如既往,如有任何问题,请随时联系我们的应用工程师,+44(0)1952 683047或(电子邮件保护)