Impresión 3D PolyJet:ventajas, materiales y tipos explicados

La impresión 3D PolyJet es un proceso que se utiliza para crear componentes multicolores y multimateriales mediante un proceso similar al de las impresoras de inyección de tinta estándar. Un cabezal de inyección de tinta deposita múltiples gotas de un fotopolímero en una placa de construcción. Una fuente de luz ultravioleta cura inmediatamente esta capa y el proceso se repite hasta que se completa la pieza. 

La ventaja clave de la impresión PolyJet es su capacidad para crear piezas con múltiples colores y materiales de una sola vez. Esto permite la creación de prototipos que coincidan exactamente con el color y la sensación física del producto final. PolyJet también puede crear estas piezas multicolores mucho más rápido que la mayoría de las otras tecnologías de impresión 3D. La impresión 3D PolyJet puede utilizar múltiples materiales diferentes que pueden ser transparentes y tener propiedades similares al caucho, al tiempo que simulan las propiedades de los termoplásticos comunes como el ABS o el polipropileno.

¿Qué es la impresión 3D PolyJet™?

El proceso de impresión 3D PolyJet™ utiliza un cabezal de impresión de entrada que puede depositar múltiples materiales diferentes desde boquillas independientes en la plataforma de construcción; como tal, PolyJet™ es una subclase de impresión por inyección de tinta. Los materiales utilizados en las impresoras PolyJet™ son exclusivamente fotopolímeros. Estos polímeros impresos en 3D se solidificarán cuando se expongan a la luz ultravioleta. Las piezas PolyJet™ también requieren materiales de soporte para grandes voladizos y volúmenes internos, lo que significa que es posible que se requiera algún posprocesamiento. PolyJet es ideal para la impresión 3D en color, como se muestra a continuación:

¿Cuáles son las ventajas de utilizar la impresión PolyJet?

La ventaja de utilizar impresoras PolyJet™ es que pueden fabricar rápidamente prototipos de “forma, ajuste y funcionalidad”. Estos prototipos se ven y se sienten como el producto final al utilizar diferentes colores y diferentes materiales. Por ejemplo, se puede imprimir una maqueta de un taladro manual que tenga todos los colores y el tacto relevantes de la pieza final y, al mismo tiempo, tenga un mango de agarre suave.

¿Cuáles son los diferentes tipos de impresoras 3D PolyJet?

Algunos tipos de impresoras 3D PolyJet™ incluyen: 

1. Objeto30: Se utiliza para imprimir materiales similares al caucho hasta una máquina J4100 de alto volumen de producción.
2. J5 Medijet: Una máquina diseñada específicamente para la industria médica.
3. J5 Dentaljet: Una máquina diseñada específicamente para la industria dental.

PolyJet™ es una marca comercial de Stratasys para un proceso de impresión 3D de tipo inyección de material. La empresa ofrece una amplia gama de impresoras PolyJet™.

¿Cuáles son las aplicaciones de la impresión 3D PolyJet?

La impresión 3D PolyJet™ se utiliza ampliamente en la industria dental para crear moldes precisos y para ayudas quirúrgicas en la industria médica. El método también puede imprimir componentes multicolores y multimateriales en un solo paso. Como tal, se utiliza ampliamente para la creación rápida de prototipos, con los beneficios adicionales de conservar los colores del producto final. También son posibles prototipos funcionales con materiales como polipropileno simulado y ABS. A continuación se muestra un ejemplo de un prototipo de PolyJet:

¿Qué materiales se utilizan en la impresión PolyJet?

Las impresoras PolyJet™ utilizan una categoría de material:fotopolímeros. Estos materiales se depositan en forma líquida y se curan con luz ultravioleta. A continuación se enumeran los materiales utilizados en la impresión PolyJet™:

1. Materiales digitales: Estos materiales se crean depositando hasta siete resinas diferentes a la vez para crear un material extremadamente optimizado. Sus propiedades físicas y visuales dependen de la concentración, el tipo de material y la ubicación de estas gotas individuales. 
2. Plástico ABS digital: Digital ABS es una colección de resinas fotopolímeras que han sido seleccionadas para simular las propiedades del ABS termoplástico tradicional. El ABS digital tiene propiedades comparables al ABS estándar.
3. Materiales similares al caucho: Estos son materiales que exhiben propiedades similares al caucho. La dureza del material puede variar de 25 a 75 en la escala de dureza Shore A. 
4. Materiales de alta temperatura: Se trata de materiales con una temperatura de deflexión del calor relativamente alta de 80 °C (con un proceso de poscurado adicional). Si bien esto es relativamente bajo en comparación con los termoplásticos de ingeniería estándar de alta temperatura, sigue siendo suficiente para muchas aplicaciones de creación de prototipos de aire y agua caliente. 
5. Materiales transparentes: PolyJet™ ofrece un fotopolímero transparente llamado VeroClear, que simula las propiedades mecánicas y visuales del PMMA (Acrílico/Perspex). Para mejorar la claridad óptica, se requiere algún posprocesamiento, como el pulido. También se encuentran disponibles materiales translúcidos si no se requiere una claridad óptica completa. 
6. Materiales opacos rígidos: Estos materiales tienen propiedades comparables a las del acrílico y, como tales, son más adecuados para aplicaciones livianas que no están expuestas a golpes o cargas cíclicas. 
7. Materiales de polipropileno simulado: Estos materiales tienen casi el doble de resistencia al impacto que otros materiales PolyJet™, lo que los hace más adecuados para aplicaciones mecánicas. También pueden simular la capacidad del polipropileno para bisagras vivas y conjuntos de encaje a presión. 
8. Materiales biocompatibles: Estos materiales son adecuados para el contacto directo con la piel a largo plazo y el contacto con la membrana muscular a corto plazo. 

¿Quién desarrolló la impresión 3D PolyJet?

PolyJet es una marca comercial de una tecnología de impresión 3D de inyección de tinta desarrollada por Stratasys. El proceso de chorro múltiple fue desarrollado por primera vez en 1998 por Objet Industries, que luego fue comprada por Stratasys en 2011. Desde entonces, se han lanzado al mercado muchas impresoras 3D PolyJet Stratasys.

¿Cómo funciona la impresión PolyJet?

La impresión PolyJet™ funciona depositando múltiples gotas de fotopolímero en la plataforma de construcción y pasando inmediatamente una fuente de luz ultravioleta sobre la capa. Esto solidifica la capa, después de lo cual la plataforma de construcción desciende una capa y la siguiente capa se deposita encima de la anterior. Las impresoras PolyJet™ tienen múltiples cabezales de impresión independientes, lo que les permite imprimir piezas de varios colores y materiales. 

¿A qué velocidad imprimen las impresoras PolyJet?

Las impresoras PolyJet™ se encuentran entre las impresoras 3D más rápidas. Una impresora PolyJet™ funciona de manera muy similar a una impresora de inyección de tinta en el sentido de que deposita una capa de fotopolímero en la línea de construcción como si estuviera imprimiendo una imagen de esa capa de la pieza. Las impresoras PolyJet™ pueden imprimir más rápido si solo se utiliza una resina para cada pieza.

¿Cuál es la precisión estándar del material PolyJet?

Las impresoras PolyJet™ pueden imprimir con excelente precisión, con alturas de capa que van desde 14 micrones hasta 55 micrones. El nivel exacto de precisión depende de la máquina y de la velocidad de impresión. Los niveles más altos de precisión se pueden lograr con las velocidades de impresión más lentas. La precisión dimensional de la pieza depende del tamaño de la pieza, como se indica a continuación:

1. Menor de 100 mm: +- 100 micras
2. Más de 100 mm: +- 200 micras o 0,06 % de la longitud de la pieza (lo que sea mayor)

¿Cuánto cuesta una impresora 3D PolyJet?

Las impresoras PolyJet™ son algunas de las impresoras más avanzadas del mercado y se consideran herramientas industriales. Como tal, no debería sorprender que generalmente sean muy costosas en comparación con otras impresoras 3D de plástico. Una impresora PolyJet™ típica puede costar entre $6,000 y $75,000. Las piezas PolyJet se pueden imprimir en 3D con Xometry bajo demanda a un costo razonable. Puede obtener una cotización instantánea en cualquier momento.

¿Cuál es la diferencia entre FDM y PolyJet en la impresión 3D?

La impresión FDM (modelado por deposición fundida) funciona depositando un termoplástico desde una boquilla extrusora calentada, una capa a la vez. FDM normalmente se limita a un material a la vez o utiliza dos materiales como máximo. PolyJet, por otro lado, utiliza fotopolímeros y puede imprimir en muchos materiales y colores diferentes a la vez. Para obtener más información, consulte nuestra guía completa sobre la impresión 3D FDM frente a PolyJet.

¿Cuál es la diferencia entre PolyJet y Multijet en la impresión 3D?

PolyJet y multijet utilizan tecnología similar, es decir, inyectan un fotopolímero sobre una plataforma de construcción y utilizan luz ultravioleta para curar una capa a la vez. Multijet no puede imprimir en varios materiales. Para obtener más información, consulte nuestra guía completa sobre la impresión 3D PolyJet frente a Multijet.

¿Cuál es la diferencia entre PolyJet y SLS en la impresión 3D?

SLS (sinterización selectiva por láser) es un proceso que utiliza un láser para fundir un polvo de plástico, generalmente nailon, en la pieza final, capa por capa. SLS sólo puede imprimir un material a la vez. PolyJet no utiliza una fuente de calor para producir piezas, sino más bien una luz ultravioleta para curar un polímero fotorreactivo. Para obtener más información, consulte nuestra guía completa sobre la impresión 3D PolyJet frente a SLS.

¿Cuál es la diferencia entre PolyJet y SLA en impresión 3D?

La impresión SLA (estereolitografía) también utiliza fotopolímeros. Sin embargo, la placa de construcción se introduce en una tina de fotopolímero y se proyecta una capa sobre la placa de construcción con una fuente de luz ultravioleta. Luego, esta fuente de luz cura toda la capa a la vez. El proceso se repite hasta que se completa la pieza. PolyJet deposita el fotopolímero en la placa de construcción mediante múltiples boquillas independientes, lo que permite piezas multicolores y de múltiples materiales. Para obtener más información, consulte nuestra guía completa sobre impresión 3D PolyJet frente a SLA.

¿Cuál es la diferencia entre PolyJet e Inkjet en la impresión 3D?

La impresión 3D PolyJet utiliza un proceso de inyección de tinta que deposita el material mediante múltiples boquillas independientes. Como tal, la impresión por inyección de tinta es un término general que se utiliza para describir procesos como PolyJet y similares. Para obtener más información, consulte nuestra guía completa sobre impresión 3D PolyJet frente a inyección de tinta.

Resumen

Xometry ofrece una amplia gama de capacidades de fabricación que incluyen mecanizado CNC, servicios de impresión 3D (incluida la impresión 3D PolyJet), moldeo por inyección, corte por láser y fabricación de chapa metálica. Obtenga su cotización instantánea hoy.

Avisos de derechos de autor y marcas comerciales

1. PolyJet™ es una marca comercial de Stratasys, Prairie, MN.

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Dean McClements

Dean McClements se graduó con honores en Ingeniería Mecánica y cuenta con más de dos décadas de experiencia en la industria manufacturera. Su trayectoria profesional incluye puestos importantes en empresas líderes como Caterpillar, Autodesk, Collins Aerospace y Hyster-Yale, donde desarrolló un profundo conocimiento de los procesos de ingeniería y las innovaciones.

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