PolyJet3D列印技術

2021-01-07 砂型列印及技術支持

目前 3D 列印技術已突破傳統單材均質列印加工的限制，實現了多材料、多顏色及彩色表面紋理貼圖製件的精細複雜列印成型。彩色 3D 列印能直接獲得產品設計五顏六色的外觀效果，不需要複雜的後處理流程，在牙科、醫療、軍工和消費產品等行業有著巨大優勢［。聚合物噴射( Poly Jet) 是實現彩色 3D 列印技術的重要手段。國內已有不少企業、高等院校及科研院所在進行這方面的一些研究和生產實踐，但有關 Poly Jet 彩色 3D 列印成果方面的文獻資料較少，主要停留在列印原理的簡單介紹階段。

( Poly Jet) 3D 列印原理如圖1所示，通過壓電式噴頭將液態光敏樹脂噴射到工作檯上，形成給定厚度的具有一定幾何輪廓的一層光敏樹脂液體，然後由紫外燈發射紫外光對工作檯上的這層液態光敏樹脂進行光照固化; 完成固化後，工作檯精準地下降一個成型層厚，然後再進行第二層具有一定幾何輪廓的液態光敏樹脂固化成型; 如此循環進行多次( 層) 固化成型，使其整體厚度和形狀達到設計要求，成型結束。

圖 1 聚 ( Poly Jet) 工藝原理示意圖

圖 2 所示 J750 彩色 3D 印表機是美國 Stratasys 公司2016 年 4 月發布的新產品，採用聚合物噴射( Poly Jet) ，能夠同時列印 6 種基本材料( 軟性模型材料，硬性白、黑、黃、青和品紅模型材料) 和支撐材料，通過不同的基本材料配比和組合，可實現不同色彩的 3D 列印。

圖 2 Poly Jet 彩色 3D 印表機( Stratasys J750)

J750 彩色 3D 印表機的 Poly Jet 噴頭共有八組噴孔，每組 192 個，共 1 536 個; 分別連接6 種光敏樹脂模型材料 ( 含軟性模型材料 1 組，硬性白、黑、黃、青和品紅模型材料各 1 組) 和 2 組水溶性支撐材料。清潔劑噴孔，共 8 個，分列於噴頭兩側，用於噴射清潔劑以清潔噴頭表面。Poly Jet 彩色 3D 列印過程中，可以由對應噴孔直接噴出各種顏色的光敏樹脂材料; 白、黑加上黃、青和品紅三原色為 5 種基本顏色，其他顏色由三原色按照不同比值相加混合而成。

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