印度：Polyjet與FDM 3D打印比較

來源： 增材之光

在“FDM和PolyJet工藝打印部件形狀誤差的比較研究和測量”中，研究人員探討了FDM 3D打印和PolyJet 3D打印在快速成型方面的差異。對于熔融沉積建模（FDM）系統(tǒng)，在Ultimaker 2和MakerBotReplicator 2上進(jìn)行了測試。對于polyjet，使用了由Stratasys制造的Objet30。

CATIA-V6用于3D建模，坐標(biāo)測量機(jī)（CMM）用于尺寸測量。采用光學(xué)輪廓儀測量部件表面粗糙度。ISO UNI EN 20286-I（1995）和DIN 16901標(biāo)準(zhǔn)用于評估每個選定維度的IT等級。

熔融沉積建模系統(tǒng)

PolyJet 3D打印系統(tǒng)

在所有打印機(jī)上創(chuàng)建了一個示例汽車連桿，以進(jìn)行比較和評估：

• 尺寸精度
• 表格錯誤
• 表面粗糙度
• 成本分析
• 公差等級（汽車部件）
  

組件尺寸

（a）：連桿3D CAD模型；（b）：連桿切片模型

研究人員在進(jìn)行比較分析時使用了四種不同類型的維度：

• X-Y平面上的線性尺寸
• 線性尺寸Y-Z平面
• 徑向尺寸
• 圓形尺寸
  

研究人員清楚地觀察到，通過在Objet30上進(jìn)行Polyjet打印，可以獲得更好的性能，特別是在尺寸精度方面。但是，這是個例外，因為沿Y-Z平面打印的FDM部件提供了更好的形式。他們還指出了總體尺寸方面的問題，因為在幾乎所有情況下，尺寸都比CAD模型的尺寸小。這種差異是由于制造過程中的收縮引起的，在FDM打印中而不是在polyjet中更是如此（由于“氣隙”）。然而，當(dāng)平臺上形成底座時，發(fā)現(xiàn)Polyjet3D打印在Y-Z平面上產(chǎn)生更大的尺寸。

實驗結(jié)果還表明，通過Polyjet技術(shù)制造的部件具有“優(yōu)異的表面質(zhì)量”。FDM部件顯示出更大的表面不規(guī)則性。

不同3D打印機(jī)制造原型的成本比較

其他主要發(fā)現(xiàn)顯示：

• Objet30沿XY平面的百分比誤差最小
• MakerBot沿YZ平面的百分比誤差最小。
• Polyjet部件顯示出最小的形狀誤差。
  

與Ultimaker和MakerBot相比，通過Objet 30生成的原型總成本非常高，不同3D打印機(jī)生成的原型的總成本是根據(jù)建筑材料成本、支撐材料成本，人工成本和機(jī)器成本計算的。測試結(jié)果表明，用Objet30制作的樣機(jī)質(zhì)量優(yōu)于Ultimaker和MakerBot。objet30打印機(jī)的形狀誤差和表面粗糙度足以生產(chǎn)工業(yè)級原型。這項工作的新穎貢獻(xiàn)在于，檔案文獻(xiàn)中沒有使用復(fù)雜形狀幾何進(jìn)行此類研究。

技術(shù)上的比較非常重要，因為當(dāng)今的用戶參與了許多不同的3D打印研究，并且在自動化和設(shè)計、工業(yè)制造等方面進(jìn)行了創(chuàng)新，當(dāng)然也創(chuàng)造了以前使用傳統(tǒng)技術(shù)不可能實現(xiàn)的新項目。