Modeling Deposition Fused Deposition (FDM) ו- PolyJet הן שתי טכנולוגיות ההדפסה התלת-ממדיות המתקדמות והיעילות ביותר. הם נעים בין ציוד שולחן עבודה חסכוני לציוד מפעל בקנה מידה גדול עם תקציב טוב. והוא יכול לייצר מוצרים עמידים באמצעות דגמים מדויקים ומפורטים. למרות שלשתי הפלטפורמות הטכנולוגיות הללו יש יישומים ויתרונות רוחביים, שתי הפלטפורמות הטכנולוגיות הללו נשארות עצמאיות ויכולות להביא יתרונות שונים. הבנת ההבדל בין השניים מהווה אמת מידה לבחירת הטכנולוגיה המתאימה לאפליקציה.
טֶכנוֹלוֹגִיָה
מודלים של פיוזד Deposition (FDM):
ראש החימום מחמם את החומר התרמופלסטי (שרף ABS, ניילון, שעווה וכו') למצב קריטי, ומציג תכונות חצי נוזליות. תחת בקרת מחשב, לאורך מסלול המידע הגיאומטרי הדו-ממדי שנקבע על ידי CAD, הזרבובית סוחטת החוצה את החומר הנוזל למחצה. , התמצק ליצירת שכבה דקה של צורת קונטור. כאשר השכבה הראשונה הושלמה, הקמביום החדש מורידים דרך מערכת ההרמה האנכית לצורך ריפוי. בדרך זו, השכבות מוערמות ומלשרות ליצירת ישות תלת מימדית של חלק מלמטה למעלה.
הדפסת תלת מימד Polyjet:
ראש הדפסת הסילון של PolyJet נע קדימה ואחורה לאורך ציר ה-X לפוטופולימר סילון. כאשר החומר הפולימרי הרגיש לאור מרוסס על שולחן העבודה, מנורת ה-UV תפלוט אור אולטרה סגול לאורך כיוון העבודה של הזרבובית כדי לרפא את החומר הפולימרי הרגיש לאור. לאחר השלמת הדפסת סילון ואשפרה של שכבה אחת, תהליך זה יחזור על עצמו, שכבה אחר שכבה, עד ליצירת האובייקט התלת מימדי כולו.
טכנולוגיות בוגרות אלו יכולות ליצור דגמים או מוצרים מוגמרים עבור תעשיות התכשיטים והבנייה, כמו גם לתעשיות התעופה והחלל והאלקטרוניקה הצרכנית. להשלמת ההתקנה של מערכת המשתמשת בטכנולוגיות אלו, זה יעלה בין 99 ל-600,000 דולר אמריקאי. נכון שיש דברים שימושיים לכל אחד ולכל אפליקציה בטכנולוגיות הללו, כך שחברות רבות משתמשות במקביל במכונות FDM ו-Polyjet כדי לנצל את החוזק של כל מערכת. עם זאת, למי שתקציבו מוגבל עד כדי כך שהוא יכול לבחור רק באחת מהמערכות, אזי יש להתייחס לתפעול, מאפייני הרכיבים ובחירת החומרים.
בהשוואה
ההשוואה בין שלוש הקטגוריות של FDM ו-Polyjet תתבסס על קריטריונים משותפים לקבלת החלטות. "תפעול" יושווה עם סביבת הפעלה, זרימת עבודה וזמן; מאפייני הרכיב יכסו את איכות הפלט של הפריט; ובחירת החומר תשקול את התכונות הפיזיקליות הנגזרות מעיבוד FDM ו- Polyjet.
מהירות פעולה
למרות שביצועים יכולים להיות פגומים, מהירות היא לרוב בראש סדר העדיפויות. לפעמים, Polyjet יהיה מהיר יותר, אבל זה לא תמיד המקרה. כאשר אנו מעריכים את הזמן מהכנת המסמך ועד מסירת החלקים המוגמרים, נגלה שבממוצע, הזמן הכולל שצורך FDM ו-Polyjet הוא בערך זהה.
עבור שלב העיבוד המקדים, שתי הטכנולוגיות מספקות עיבוד קבצים חזיתי פשוט מאוד, רק כמה לחיצות על העכבר, ניתן להפיק קובץ הדפסה מוכן תוך חמש דקות. אחד ההבדלים הוא שמדפסת התלת מימד המשמשת את FDM מוסיפה בקר משתמש מתקדם שיכול להתאים את תוכנית בניית החלקים כדי לענות על צרכי האפליקציה. כל פרמטרי הבנייה פתוחים למשתמשים.
בפוסט-עיבוד, כשמדובר בתמיכה בפירוק וניקוי חלקים, קווי הדמיון בין FDM ל-Polyjet מתחילים להיעלם. Polyjet משתמשת בסילוני מים כדי להסיר חומרי הדפסה דמויי ג'לי באמצעות שלב ידני מהיר; בעוד עבור FDM, המשתמשים בוחרים לבצע אוטומציה מלאה של שלב הסרת הסטנט המסיס על ידי השרייה במיכל המים, מה שאורך זמן רב יותר; או באמצעות שיטות ידניות פשוטות. כלי להסרת התושבת.
בעת בחירת טכנולוגיה, יש צורך להעריך את הדרישות התפעוליות לעסק. למשל, אם רמת העובדים לא גבוהה, עדיף לבחור באוטומציה מלאה של FDM. אם הפנייה המהירה היא החשובה ביותר, בחרו ב-Polyjet.
סביבת משרד
בניגוד לכמה טכנולוגיות AM אחרות, FDM ו-Polyjet אינן דורשות מעבדה סגורה או לבישת מגני נשימה. במהלך השימוש לא תהיה אבקה שיכולה להתפשט באוויר ורגישה ללחות וטמפרטורה, וכל המערכות דורשות צנרת או חשמל מינימלי בלבד. צינורות חשמל, אספקת מים וניקוז (הנדרשים לעבודות שלאחר עיבוד) כבר סיפקו את צרכיהם.
קל לשימוש
בנוסף לפשטות של הגדרות הקבצים, ישנם גורמים נוספים שהופכים את FDM ו-Polyjet לקלים לשימוש.
● המרת חומר: פשוט הסר חומר אחד והכנס את קופסת החומר החדשה למדפסת התלת מימד.
● הגדרת הגדרה: הכנס גיליון בנייה (FDM בלבד), תן למערכת להגיע לטמפרטורת העבודה ולחץ על "התחל".
● לאחר סיום: לאחר סיום העבודה, פתח את הדלת/הכיסוי והסר את החלקים.
עלות תפעול
עלויות התפעול של Polyjet מעט גבוהות מ-FDM, כך שאם התקציב הוא השיקול העיקרי שלך, FDM עשויה להיות בחירה טובה יותר.
הגורם העיקרי שקובע את עלות התפעול הוא החומרים המתכלים, בין אם זה חומרה או חומרים. עם FDM, תחליף לעתים קרובות את לוחית הבנייה (או הגיליון) ואת פיית האקסטרוזיה. עם זאת, אלו זולים יותר מהחרירים המורכבים שעל Polyjet להחליף.
בנוסף, עלות החומר הכוללת לאינץ' מעוקב של רכיבי FDM עולה פחות. אם מחשבים את העלות לפי משקל החומר, למעשה, העלות של שתי הטכנולוגיות כמעט זהה. עם זאת, העלות של כל חלק של FDM נמוכה יותר מכיוון שהוא דורש חומרי תמיכה מינימליים. מערכת Polyjet דורשת יותר חומר תמיכה כדי להגביל טיפות זעירות.
מאפייני חלק:
1. גימור פני השטח
Polyjet מסוגלת לייצר משטחים חלקים ומבריקים, אפילו פגמים קלים על פני השטח יופיעו. FDM לא המקרה. תהליך האקסטרוזיה של FDM מייצר קווי שכבה גלויים על הדפנות או על המשטחים העליונים והתחתונים. ניתן לבטל שורות אלה, אך נדרש עיבוד נוסף. 2. רזולוציה ופירוט
רזולוציה גבוהה ופרטים עדינים הם סימני ההיכר של תהליך Polyjet. Polyjet מדפיס בשכבות של 16 עד 32 מיקרון ב-600x 600 dpi כדי לשחזר פרטים מורכבים ומרקמים עדינים. אז אם הרזולוציה היא השיקול העיקרי שלך, אז PolyJet היא הבחירה הטובה ביותר.
3. דיוק
לגבי דיוק הממדים, המפרטים שפורסמו מצביעים על כך שהתוצאות המתקבלות על ידי פלטפורמות FDM ו- PolyJet דומות כאשר החלקים מוסרים מהמערכת. עם זאת, עם חלוף הזמן ויחסי העומס, הממדים של חומרי FDM יציבים יותר, וזה חיוני לייצור חלקים.
גודל
(הערה: המפרטים הבאים עוגלו לשם הפשטות.) מכונות PolyJet ו-FDM יכולות להדפיס מ-5×5×5 אינץ' (127×127×127 מ"מ) ועד 39×31×20 אינץ' (1000×800×500 מ"מ). אובייקטים, לכולם יש אפשרויות גודל בינוני וגדול דומות. ההבדל היחיד הוא קטגוריית המידות הקטנות. ל-FDM ברמת הכניסה יש גודל של 5×5×5 אינץ', שהוא קטן מספיק כדי להתאים לשולחן העבודה. ה-PolyJet הקטן ביותר הוא 9×8×6 אינץ' (240×200×150 מ"מ).
חוֹמֶר
עבור אנשים רבים, ההבדל הגדול ביותר בין FDM ל- PolyJet נובע מהחומר. ישנם כמעט 600 סוגי חומרים בסך הכל, החל מתרמופלסטיים ועד שרפים תרמופלסטיים, קשיחים ועד גמישים ואטומים לשקופים.
PolyJet משלבת חומרים שונים להדפסת תלת מימד לאותו דגם על ידי הזרקת חומרים מרובים בו זמנית. המשמעות היא שאתה יכול למקם חומרים מרובים באופן סלקטיבי באב טיפוס מודפס, או אפילו לשלב שניים או שלושה חומרים כדי ליצור חומרים דיגיטליים מרוכבים עם תכונות שונות וניתנות לחיזוי. שלב חומרים קשיחים ודומי גומי כדי לדמות ערכי קשיות של Shore A מרובים; מערבבים ציאן, מגנטה וצהוב כדי לייצר מגוון גוונים מעורבים; אפילו לשלב חומרים דמויי גומי עם צבעים כדי ליצור אבות טיפוס בהירים וגמישים שנראים קרובים יותר למוצרים עתידיים. אם רוחב ביצועי החומר הוא מה שאתה צריך, PolyJet היא הפלטפורמה הטובה ביותר שלך.
מצד שני, אם היישום שלך דורש תרמופלסטיות פונקציונליות ועמידות, FDM היא הבחירה הנכונה. החומרים המשמשים ב-FDM נעים בין ABS הפלסטיק הנפוץ לשרף ULTEM ™ 9085 המתקדם ביותר. לחומרי FDM יש מגוון של מאפיינים מיוחדים, כגון פיזור סטטי, שקיפות, תאימות ביולוגית, דליקות VO ודירוג FST, מה שהופך אותם לאידיאליים עבור מעצבים ומהנדסים תובעניים בתעשיות התעופה והחלל, הרכב והרפואה.
גם FDM וגם PolyJet מספקים חומרים תואמים ביו מ-USP פלסטיק VI עד ISO10993. ניתן להשתמש בהם במכשירי שמיעה, מדריכים ומתקנים דנטליים וכירורגיים, וטיפול במזון ותרופות.
ייצור תוסף (AM) מכסה מגוון מוצרים מיישומים רפואיים ועד מוצרים תעשייתיים. לכל אפליקציה יש אותן דרישות וגם דרישות שונות. הדרישות הספציפיות ליישום הן אלו שקובעות איזו טכנולוגיה היא הכלי הטוב ביותר לייצור יישומים, הדפסת FDM או PolyJet 3D.
באשר ליישומים רפואיים, שתי הטכנולוגיות יכולות לספק חומרים ביו-תואמים, כך שניתן לנצל את יכולות המדרגיות והאינטגרציה של הדפסת תלת מימד באופן מלא לטיפול בחולים ולניסויים מתקדמים. בתחום הרפואי, הדפסת תלת מימד תשפר מאוד את יעילות העבודה של רופאים, חוקרים ויצרני ציוד רפואי ותהפוך לפלטפורמה אידיאלית ליצירת מוצרים רפואיים חדשניים. (סוֹף)