La modélisation par dépôt de fusion (FDM) et PolyJet sont les deux technologies d’impression 3D les plus avancées et les plus efficaces. Ils vont de l’équipement de modèle de bureau économique à l’équipement d’usine à grande échelle avec un bon budget. Et il peut produire des biens durables grâce à des modèles précis et détaillés. Bien que ces deux plates-formes technologiques aient des applications et des avantages transversaux, ces deux plates-formes technologiques restent indépendantes et peuvent apporter des avantages différents. Comprendre la différence entre les deux est une référence pour choisir la bonne technologie pour l’application.
Technologie
Modélisation des dépôts fondus (FDM) :
La tête chauffante chauffe le matériau thermoplastique (résine ABS, nylon, cire, etc.) à un état critique, présentant des propriétés semi-fluides. Sous contrôle informatique, le long de la trajectoire d’information géométrique bidimensionnelle déterminée par CAO, la buse extrait le matériau semi-fluide. , Solidifié pour former une fine couche de forme de contour. Lorsque la première couche est terminée, le nouveau cambium est abaissé par le système de levage vertical pour le durcissement. De cette façon, les couches sont empilées et collées pour former une entité tridimensionnelle d’une pièce de bas en haut.
Impression 3D Polyjet :
La tête d’impression jet de PolyJet se déplace d’avant en arrière le long de l’axe X vers le photopolymère jet. Lorsque le matériau polymère photosensible est pulvérisé sur l’établi, la lampe UV émet une lumière ultraviolette UV le long de la direction de travail de la buse pour durcir le matériau polymère photosensible. Après avoir terminé l’impression par jet et le durcissement d’une couche, ce processus sera répété, couche par couche, jusqu’à ce que l’objet 3D entier soit formé.
Ces technologies matures peuvent créer des modèles ou des produits finis pour les industries de la bijouterie et de la construction ainsi que pour les industries de l’aérospatiale et de la fabrication d’électronique grand public. Pour compléter l’installation d’un système qui utilise ces technologies, il en coûtera entre 99 et 600 000 dollars américains. Il est vrai qu’il y a des choses qui sont utiles pour tout le monde et chaque application dans ces technologies, de sorte que de nombreuses entreprises utilisent des machines FDM et Polyjet en même temps pour tirer parti de la force de chaque système. Cependant, pour ceux dont le budget est si limité qu’ils ne peuvent choisir qu’un seul des systèmes, le fonctionnement, les caractéristiques des composants et le choix des matériaux doivent être pris en compte.
Comparé
La comparaison entre les trois catégories de FDM et Polyjet sera basée sur des critères décisionnels communs. Le « fonctionnement » sera comparé à l’environnement d’exploitation, au flux de travail et au temps; les caractéristiques des composants couvriront la qualité de sortie de l’article; et la sélection des matériaux tiendra compte des propriétés physiques dérivées du traitement FDM et Polyjet.
Vitesse de fonctionnement
Bien que les performances puissent être défectueuses, la vitesse est souvent une priorité. Parfois, Polyjet sera plus rapide, mais ce n’est pas toujours le cas. Lorsque nous évaluons le temps écoulé entre la préparation des documents et la livraison des pièces finies, nous constatons qu’en moyenne, le temps total consommé par FDM et Polyjet est à peu près le même.
Pour l’étape de prétraitement, les deux technologies fournissent un traitement de fichier frontal très simple, en quelques clics de souris, un fichier d’impression prêt à l’emploi peut être généré en cinq minutes. L’une des différences est que l’imprimante 3D utilisée par FDM ajoute un contrôleur utilisateur avancé qui peut ajuster le programme de construction de pièces pour répondre aux besoins de l’application. Tous les paramètres de construction sont ouverts aux utilisateurs.
En post-traitement, lorsqu’il s’agit de soutenir le démontage et le nettoyage des pièces, les similitudes entre FDM et Polyjet commencent à disparaître. Polyjet utilise des jets d’eau pour éliminer les matériaux d’impression gélatineux par une étape manuelle rapide; tandis que pour FDM, les utilisateurs choisissent d’automatiser complètement l’étape de retrait de l’endoprothèse soluble en trempant dans le réservoir d’eau, ce qui prend plus de temps; ou en utilisant des méthodes manuelles simples. Outil pour supprimer le support.
Lors du choix d’une technologie, il est nécessaire d’évaluer les exigences opérationnelles de l’entreprise. Par exemple, si le niveau d’employés n’est pas élevé, il est préférable de choisir l’automatisation complète de FDM. Si la rapidité d’exécution est la plus importante, choisissez Polyjet.
Environnement de bureau
Contrairement à d’autres technologies de FA, FDM et Polyjet ne nécessitent pas de laboratoire fermé ou de protection respiratoire. Pendant l’utilisation, il n’y aura pas de poudre qui peut se propager dans l’air et qui est sensible à l’humidité et à la température, et tous les systèmes ne nécessitent qu’un minimum de tuyaux ou d’énergie électrique. Les conduites d’électricité, d’approvisionnement en eau et de drainage (nécessaires aux travaux de post-traitement) ont déjà répondu à leurs besoins.
Facile à utiliser
En plus de la simplicité des paramètres de fichiers, d’autres facteurs rendent FDM et Polyjet faciles à utiliser.
● Conversion de matériau: Il suffit de retirer un matériau et d’insérer la nouvelle boîte de matériau dans l’imprimante 3D.
● Réglage de configuration: Insérez une feuille de construction (FDM uniquement), laissez le système atteindre la température de fonctionnement et appuyez sur « Démarrer ».
● Une fois l’opération terminée : Une fois le travail terminé, ouvrez la porte/le capot et retirez les pièces.
Coûts d’exploitation
Les coûts d’exploitation de Polyjet sont légèrement plus élevés que ceux de FDM, donc si le budget est votre principale considération, FDM peut être un meilleur choix.
Le principal facteur qui détermine le coût d’exploitation est les consommables, qu’il s’agisse de matériel ou de matériaux. Avec FDM, vous changerez fréquemment la plaque de construction (ou la feuille) et la buse d’extrusion. Cependant, ceux-ci sont moins chers que les buses complexes que Polyjet doit remplacer.
De plus, le coût total des matériaux par pouce cube des composants FDM coûte moins cher. Si vous calculez le coût en fonction du poids du matériau, en fait, le coût des deux technologies est presque le même. Cependant, le coût de chaque partie de FDM est inférieur car il nécessite un minimum de matériaux de support. Le système Polyjet nécessite plus de matériau de support pour limiter les minuscules gouttelettes.
Caractéristiques de la pièce :
1. Finition de surface
Polyjet est capable de produire des surfaces lisses et brillantes, même des défauts mineurs sur la surface apparaîtront. FDM n’est pas le cas. Le processus d’extrusion de FDM produit des lignes de couche visibles sur les parois latérales ou les surfaces supérieures et inférieures. Ces lignes peuvent être éliminées, mais un post-traitement supplémentaire est nécessaire. 2. Résolution et détails
La haute résolution et les détails fins sont les caractéristiques du procédé Polyjet. Polyjet imprime en couches de 16 à 32 microns à 600x 600 dpi pour reproduire des détails complexes et des textures fines. Donc, si la résolution est votre principale considération, alors PolyJet est le meilleur choix.
3. Exactitude
En ce qui concerne la précision dimensionnelle, les spécifications publiées indiquent que les résultats obtenus par les plates-formes FDM et PolyJet sont similaires lorsque les pièces sont retirées du système. Cependant, avec le passage du temps et la relation de charge, les dimensions des matériaux FDM sont plus stables, ce qui est crucial pour la production de pièces.
taille
(Remarque : Les spécifications suivantes ont été arrondies pour plus de simplicité.) Les machines PolyJet et FDM peuvent imprimer de 5×5×5 pouces (127×127×127 mm) à 39×31×20 pouces (1000×800×500 mm). Objets, ils ont tous des options similaires de taille moyenne et grande. La seule différence est la catégorie de petite taille. Le FDM d’entrée de gamme a une taille de 5×5×5 pouces, ce qui est assez petit pour tenir sur un bureau. Le plus petit PolyJet mesure 9×8×6 pouces (240×200×150 mm).
Matériel
Pour beaucoup de gens, la plus grande différence entre FDM et PolyJet vient du matériau. Il existe près de 600 types de matériaux au total, allant des thermoplastiques aux résines thermoplastiques, du rigide au flexible, de l’opaque au transparent.
PolyJet combine différents matériaux d’impression 3D dans le même modèle en jetant plusieurs matériaux en même temps. Cela signifie que vous pouvez placer sélectivement plusieurs matériaux dans un prototype imprimé, ou même combiner deux ou trois matériaux pour créer des matériaux numériques composites aux propriétés différentes et prévisibles. Combinez des matériaux rigides et semblables à du caoutchouc pour simuler plusieurs valeurs de dureté Shore A; mélanger le cyan, le magenta et le jaune pour produire une variété de tons mélangés; combinez même des matériaux semblables au caoutchouc avec des couleurs pour créer des prototypes lumineux et flexibles qui se rapprochent des futurs produits. Si l’étendue des performances des matériaux est ce dont vous avez besoin, PolyJet est votre meilleure plate-forme.
D’autre part, si votre application nécessite des thermoplastiques fonctionnels et durables, FDM est le bon choix. Les matériaux utilisés dans le FDM vont de l’ABS plastique couramment utilisé à la résine ULTEM ™ 9085 extrêmement avancée. Les matériaux FDM ont une variété de caractéristiques spécialisées, telles que la dissipation statique, la translucidité, la biocompatibilité, l’inflammabilité VO et l’indice FST, ce qui les rend idéaux pour les concepteurs et les ingénieurs exigeants dans les industries aérospatiale, automobile et médicale.
FDM et PolyJet fournissent tous deux des matériaux biocompatibles allant du plastique USP VI à ISO10993. Ils peuvent être utilisés dans les appareils auditifs, les guides et les appareils dentaires et chirurgicaux, ainsi que dans la manipulation des aliments et des médicaments.
La fabrication additive (FA) couvre une gamme de produits allant des applications médicales aux produits industriels. Chaque application a les mêmes exigences ainsi que des exigences différentes. Ce sont ces exigences spécifiques à l’application qui déterminent quelle technologie est le meilleur outil pour les applications de fabrication, l’impression 3D FDM ou PolyJet.
En ce qui concerne les applications médicales, les deux technologies peuvent fournir des matériaux biocompatibles, de sorte que l’évolutivité et les capacités d’intégration de l’impression 3D peuvent être pleinement utilisées pour les soins aux patients et les expériences avancées. Dans le domaine médical, l’impression 3D améliorera considérablement l’efficacité du travail des médecins, des chercheurs et des fabricants d’équipements médicaux, et deviendra une plate-forme idéale pour créer des produits médicaux innovants. (fin)