Photopolymer Jetting – Farbige 3D Drucke in Fotoqualität Was das Photopolymer Jetting zu einem der besten multicolor 3D Druckverfahren macht.

Ähnlich wie in meinem Beitrag über den LOM Druck, basiert auch das Photopolymer Jetting auf dem Grundprinzip handelsüblicher Tintenstrahl Drucker. Der Unterschied zum LOM Verfahren oder zum Powder Binder Jetting, es wird kein Trägermaterial verwendet. Dennoch lassen sich fotorealistische 3D Drucke herstellen.

Ein Verfahren mehrere Bezeichnungen

Je nach Hersteller von Photopolymer Jetting 3D Druckern gibt es verschiedene Bezeichnungen und kleine Unterschiede bei der Werkstückerstellung. Das Grundprinzip der Werkstückfertigung ist jedoch gleich. So heißt das Verfahren in der Kurzform auch Polyjet oder Multijet 3D Druck.

Was ist besonders am Pohotopolymer Jetting?

Das besondere beim Polyjet Verfahren liegt im verwendeten Druckmaterial. Wie bei allen anderen fullcolor 3D Druckern besteht dieses Material aus einem Kunststoff. Genauer, aus einem Harz, welches bei der Belichtung mit Ultravioletstrahlen polymerisiert. Durch die Polymerisation verhärtet sich das Harz. In einem Artikel der ZWP-Online wird der Aushärtungsprozess von UV-Resin genau erläutert.

Welche Besonderheiten ergeben sich beim Werkstückaufbau?

Der Werkstückaufbau läuft genau wie bei anderen 3D Druckverfahren schichtweise ab. Nur schmelzen Polyjet 3D Drucker kein Material durch thermisches Aufschmelzen des Werkstoffes zusammen. Da das Material in flüssiger Form vorhanden ist, kann der Druckkopf kleine Tropfen auf das Druckbett sprühen. Durch die anschließende UV Bestrahlung des Materials entsteht schichtweise das Bauteil.

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Nur wie entstehen die verschiedenen Farben? Die Harztropfen sind so klein, dass sie sich ohne Umrühren vermischen, bevor sie unter UV-Licht aushärten. Polyjet 3D Druckern nutzen für das Mischen der Farben den CMKBW Farbkreis. Hinzu kommt noch ein wasserlösliches Stützmaterial, um Überhänge herzustellen.
Die Positionierung des Druckkopfes erfolgt wie bei den meisten FDM Druckern, über kartesisch angeordnete Achsen. Die Auflösung in der X-Achse und Y-Achse ergibt sich aus dem Düsendurchmesser und der Tropfengröße. Durch die Höhenverstellung des Druckkopfes ergibt sich die Auflösung in der Z-Achse, wie es auch beim FDM Druck der Fall ist. Mit dem Unterschied das die Auflösung mit bis zu 16 Micrometer ( das sind 0.016 Millimeter) um einiges geringer ist, als beim FDM-Verfahren. Durch die hohe Auflösung ist, bis auf das Entfernen des Stützmaterials, keine weitere Bearbeitung nach dem Drucken nötig.

Wie gut sind die Materialien für das Photopolymer Jetting?

Besonders spannend sind die Eigenschaften der Materialien und die Einsatzgebiete, für die Bauteile aus dem Photopolymer 3D Drucker. Es gibt Harze, die den Druck tranzparenter Farbmodelle ermöglichen. Was beispielsweise für Modelle von Organen in der Medizin zur Verwendung kommen kann.
In der Zahntechnik darf es auch ruhig mal etwas härter sein. Für Zahnkronen und Implantate gibt es UV-Resin Harz welches bei der Härte und Bruchfestigkeit an Keramik herankommt.
Soll es vielleicht etwas beweglicher sein? Eventuell für eine neue individuell angepasste Schuhsole? Kein Problem, auch für flexible Anwendungen gibt es Harze, die für das Photopolymer Jetting geeignet sind. Eine ganz schön große Vielfalt bei Farben und Materialien, die Photopolymer Jetting 3D Drucker fertigen können.

Hat bald jeder einen Polyjet 3D Drucker?

Bis Polyjet 3D Drucker den heimischen Schreibtisch aufsuchen, wird es wohl noch einige Jahre dauern. Derzeit liegt der Preis solcher Geräte im fünfstelligen Bereich. Während Fullcolor 3D Drucker auf Basis des FDM Verfahrens schon ab einigen Tausend Euro zu bekommen sind.Durch die hohe Auflösung und die Material vielfallt, ist der 3D Druck mit dem Photopolymer Verfahren das wohl derzeit beste 3D Druck Verfahren.

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