PolyJet

Als er één techniek is die de magie van 3D-printen het meest tot de verbeelding laat spreken, dan is het PolyJet. Waar andere technieken vaak beperkt zijn tot één materiaal of één kleur per keer, doorbreekt PolyJet al deze grenzen. Het is de enige technologie die in staat is om een object te printen dat tegelijkertijd hard én zacht is, transparant én ondoorzichtig, en dat in duizenden verschillende kleuren.

PolyJet wordt vaak vergeleken met een standaard 2D-inkjetprinter die je thuis hebt staan, maar dan driedimensionaal. In plaats van inkt op papier, spuit deze machine vloeibaar plastic, laagje voor laagje, om de meest realistische prototypes te maken die momenteel mogelijk zijn.

Hoe werkt PolyJet?

Het hart van een PolyJet-printer is een printkop met honderden microscopisch kleine spuitmondjes (nozzles). Deze kop beweegt razendsnel heen en weer over het bouwplatform. Terwijl hij beweegt, spuit hij piepkleine druppeltjes vloeibare fotopolymeer (hars) op de plaat.

Direct naast de spuitmondjes zitten krachtige UV-lampen gemonteerd. Zodra de druppeltjes het oppervlak raken, worden ze door het UV-licht beschenen en harden ze onmiddellijk uit. Er is dus geen nabewerking in een oven nodig; het model is direct klaar en hard zodra het uit de printer komt.

Digitale Materialen: De ware kracht

Wat PolyJet uniek maakt, is dat de printkop meerdere soorten vloeistof tegelijk kan spuiten. Stel je voor: je hebt een tank met hard wit plastic, een tank met rubberachtig zwart materiaal, en tanks met cyaan, magenta en geel.

De printer kan deze materialen op microscopisch niveau mengen, nog voordat ze uitharden. Dit noemen we 'Digital Materials'. Wil je een grijs materiaal dat een beetje flexibel is? De printer mengt simpelweg 50% zwart rubber en 50% wit plastic. Hierdoor kun je de hardheid (Shore-waarde) van een onderdeel exact bepalen.

Dit maakt het mogelijk om bijvoorbeeld een tandenborstel te printen in één keer: een harde steel met een zachte, rubberen grip, volledig in kleur, zonder enige assemblage.

Supports die wegsmelten

Omdat PolyJet met vloeistof werkt, is ondersteuning (support) cruciaal voor overhangende delen. De printer gebruikt hiervoor een speciaal gel-achtig materiaal. Dit materiaal hardt niet volledig uit zoals het model zelf.

Na het printen is het model volledig ingekapseld in deze gel. Je kunt dit eenvoudig verwijderen met een hogedruk waterjet of door het model in een speciaal bad te leggen. Omdat je geen supports hoeft weg te breken of te knippen, blijven de oppervlakken die ondersteund werden perfect glad. Dit is een groot voordeel ten opzichte van FDM of SLA.

Toepassingen: Van ziekenhuis tot filmset

Vanwege de hoge kosten van de materialen wordt PolyJet vooral gebruikt waar realisme en detail onbetaalbaar belangrijk zijn:

• Medische Modellen: Chirurgen gebruiken PolyJet om exactekopieën van organen te printen voorafgaand aan een operatie. Ze kunnen bloedvaten transparant maken en tumoren een andere kleur geven, en het weefsel zacht laten aanvoelen.
• Consumentenelektronica: Prototypes van afstandsbedieningen of oordopjes die eruitzien en voelen als het eindproduct, inclusief rubberen knopjes en transparante schermpjes.
• Film en Mode: Rekwisieten en accessoires met onmogelijke geometrieën en levendige kleuren.

De Nadelen

PolyJet is fantastisch, maar niet perfect. De materialen zijn fotopolymeren, wat betekent dat ze gevoelig blijven voor UV-licht. Als je een PolyJet-print maandenlang in de zon laat staan, kan hij verkleuren of broos worden. Daarnaast zijn de mechanische eigenschappen vaak minder sterk dan die van SLS of FDM; het is echt bedoeld voor 'look and feel', niet voor zware belasting.