PolyJet 3D 打印 – 終極指南

魔猴君  知識(shí)堂   410天前

一、什么是PolyJet 3D打印？

這些是使用PolyJet的全彩3D打印產(chǎn)品原型。它們未經(jīng)涂漆、上色或染色（來(lái)源：Stratasys）

PolyJet是一種特定類(lèi)型的材料噴射（3D打印技術(shù)）的商標(biāo)名稱(chēng)，由總部位于美國(guó)的以色列公司Stratasys開(kāi)發(fā)。雖然從技術(shù)上講，PolyJet并不是一個(gè)獨(dú)特的3D打印類(lèi)別，但PolyJet具有一些獨(dú)特的功能，使其有別于其他工藝。最有特色的當(dāng)然是全彩。

市場(chǎng)上只有少數(shù)幾種全彩、多材料3D打印工藝，而PolyJet可能是最受歡迎的一種。國(guó)內(nèi)應(yīng)該只有魔猴網(wǎng)擁有這種3D打印技術(shù)，它是眾多制造商制作全彩產(chǎn)品原型的首選方法?？纯幢疚闹械囊恍?/span>PolyJet產(chǎn)品圖片，幾乎很難相信這些產(chǎn)品沒(méi)有經(jīng)過(guò)組裝、染色或噴漆，它們幾乎就是以這種方式從打印機(jī)中出來(lái)的。

但PolyJet不僅僅涉及顏色。盡管PolyJet打印件的顏色和紋理很容易讓人眼花繚亂，但該技術(shù)可用于堅(jiān)固的工業(yè)零件和生物相容性牙科產(chǎn)品。

我們將在下面討論技術(shù)細(xì)節(jié)，展現(xiàn)該技術(shù)下的3D打印多材料、精細(xì)、耐用且栩栩如生的部件，可用作產(chǎn)品原型、醫(yī)療模型、時(shí)尚產(chǎn)品和服裝、模具、制造工具、假牙、手術(shù)導(dǎo)板等等。

二、PolyJet背后的技術(shù)

FIT的PolyJet技術(shù)（來(lái)源：FIT）

簡(jiǎn)而言之，Stratasys PolyJet 3D打印機(jī)（有多種型號(hào)）可沉積微小的樹(shù)脂液滴，在紫外線照射下幾乎瞬間凝固，從而逐層打印出零件。

第一臺(tái)噴射光聚合物液滴并用紫外線固化的3D打印機(jī)是由一家名為Objet-Geometries的公司于2000年開(kāi)發(fā)的。他們稱(chēng)之為PolyJet。2011年，Stratasys收購(gòu)了這家公司，進(jìn)一步推進(jìn)了這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展，擴(kuò)大了其應(yīng)用范圍，并推出了多款新型PolyJet三維打印機(jī)。

PolyJet屬于三維打印技術(shù)范疇，稱(chēng)為材料噴射，就像它的名字一樣：材料（通常是液態(tài)樹(shù)脂）從噴嘴陣列中沉積或"噴射"到表面上。PolyJet一次噴射數(shù)千個(gè)材料液滴，這些液滴根據(jù)上傳到打印機(jī)的部件數(shù)字模型精確放置。

雖然并非所有的PolyJet打印機(jī)都是全彩的，但全彩的PolyJet打印機(jī)可以打印出50多萬(wàn)種獨(dú)特的顏色，從而打印出高度逼真的物體，包括可佩戴的假牙和產(chǎn)品原型。精細(xì)程度由微小的層實(shí)現(xiàn)，最細(xì)可達(dá)16微米（0.0006英寸），但更常見(jiàn)的是14至55微米的范圍。

PolyJet打印機(jī)有多個(gè)獨(dú)立的打印頭，可以打印多色和多材料部件。液滴沉積在構(gòu)建平臺(tái)上后，紫外線光源會(huì)穿過(guò)該層，使其固化。構(gòu)建平臺(tái)向下移動(dòng)一層，下一層就會(huì)沉積在上一層之上。PolyJet打印機(jī)可以混合2到7種模型材料，從而在一次打印中獲得各種特征，不僅能打印出不同的顏色，還能打印出各種紋理。

PolyJet打印機(jī)速度快（取決于同時(shí)使用多少種材料）、精度高（取決于機(jī)器和打印速度）。最慢的打印速度也能達(dá)到最高的精度。

在PolyJet 3D打印系統(tǒng)上，支撐材料與建模材料同時(shí)打印。

打印完成后，還需要一些后處理步驟來(lái)去除支撐材料，以便將零件完全包裹起來(lái)。加壓水可以在不溶解支撐材料的情況下盡可能多地去除支撐材料。之后，將零件浸沒(méi)在化學(xué)溶液中，其余的支撐材料就會(huì)溶解，留下一個(gè)干凈的零件。2022年，Stratasys為其J35 Pro和J55 Prime PolyJet 3D打印系統(tǒng)推出了水溶性支撐材料，只需水浴即可去除支撐材料。

拋光和涂層是其他可選步驟，具體取決于您對(duì)零件質(zhì)量的要求。

在軟件方面，PolyJet打印機(jī)使用Stratasys GrabCAD，可以直接從該CAD軟件進(jìn)行打印，而無(wú)需轉(zhuǎn)換和修復(fù)STL文件。J55還支持3MF文件格式，因此您可以直接從KeyShot 3D渲染軟件直接進(jìn)行全彩3D打印和多材料紋理打印。這項(xiàng)技術(shù)可以節(jié)省大量時(shí)間。

手動(dòng)去除支撐：3D Hubs

三、PolyJet材料

PolyJet 3D打印機(jī)只能使用Stratasys PolyJet材料進(jìn)行打印。您可以將任何類(lèi)型的光固化樹(shù)脂倒入PolyJet機(jī)器。盡管如此，Stratasys還是生產(chǎn)了數(shù)十種材料，包括用于牙科應(yīng)用的生物兼容材料和用于工業(yè)應(yīng)用的高溫材料。

下面我們將詳細(xì)介紹魔猴網(wǎng)使用PolyJet打印最常見(jiàn)的材質(zhì)

四、誰(shuí)在使用PolyJet？

SJD巴塞羅那兒童醫(yī)院的外科醫(yī)生使用患者特定的3D打印病理模型來(lái)探索復(fù)雜手術(shù)的替代方案（來(lái)源：Stratasys）

許多行業(yè)都認(rèn)識(shí)到了PolyJet的潛力，他們采用這種技術(shù)來(lái)改進(jìn)工作流程，節(jié)省成本，并創(chuàng)造出其他任何技術(shù)都無(wú)法實(shí)現(xiàn)的產(chǎn)品

由于PolyJet是一種能在數(shù)小時(shí)內(nèi)制作出高度精細(xì)部件的技術(shù)，因此它尤其適用于制作逼真的原型、栩栩如生的醫(yī)療模型等。讓我們來(lái)看看一些最新的應(yīng)用。

通過(guò)使用Stratasys PolyJet多色、多材料3D打印技術(shù)，制筆工匠Il Pennaio能夠?qū)⒁獯罄钬?fù)盛名的奢侈品牌之一Duchessa 1935引入現(xiàn)代市場(chǎng)的新型3D打印鋼筆（來(lái)源：Stratasys）

百事可樂(lè)使用Stratasys J55 Prime PolyJet 3D打印機(jī)生產(chǎn)新瓶子設(shè)計(jì)的色彩設(shè)計(jì)原型（來(lái)源：Stratasys）

Stratasys的用于PolyJet的TrueDent材料可生產(chǎn)全彩、外觀自然的單件假牙，可供患者佩戴（來(lái)源：Stratasys）來(lái)源：Stratasys

編譯整理：ALL3DP