PolyJet-3D-Druck: Vorteile, Materialien und Druckertypen

PolyJet-3D-Druck ist ein Verfahren zur Herstellung mehrfarbiger und multimaterialer Bauteile, das dem klassischen Tintenstrahldruck ähnelt. Ein inkjetartiger Druckkopf setzt winzige Tropfen eines Photopolymers auf die Bauplattform. Eine UV-Lichtquelle härtet die Schicht sofort aus, der Vorgang wiederholt sich, bis das Bauteil fertig ist.

Der Hauptvorteil: Bauteile mit mehreren Farben und Materialien in einem Druckgang. So entstehen Prototypen, die Farbe und Haptik des Endprodukts exakt nachbilden. PolyJet fertigt solche Multimaterialteile deutlich schneller als die meisten anderen 3D-Drucktechnologien. Verarbeitbare Materialien umfassen transparente, gummiartige und thermoplastähnliche (ABS, Polypropylen) Photopolymere.

Was ist PolyJet™-3D-Druck?

Der PolyJet™-Prozess nutzt einen Einlass-Druckkopf mit unabhängigen Düsen für verschiedene Materialien – eine Unterklasse des Material Jetting. Verarbeitet werden ausschließlich Photopolymere, die unter UV-Licht aushärten. Stützmaterialien sind für große Überhänge und innere Hohlräume nötig, was Nachbearbeitung erfordert. PolyJet eignet sich hervorragend für Farb-3D-Druck.

Vorteile von PolyJet-Druck

PolyJet-Drucker fertigen schnell „Form, Passung und Funktion“-Prototypen, die dem Endprodukt in Optik und Haptik entsprechen – durch Kombination verschiedener Farben und Materialien. Beispiel: Ein Bohrmaschinen-Mockup mit allen relevanten Farben und einem weichen Griff aus gummiartigem Material.

Typen von PolyJet-3D-Druckern

1. Objet30: Einstiegsmodell für gummiartige Materialien bis hin zum Hochvolumen-J4100.
2. J5 MediJet: Speziell für Medizinindustrie.
3. J5 DentaJet: Speziell für Dentalindustrie.

PolyJet™ ist eine Stratasys-Marke für Material-Jetting-3D-Druck. Stratasys bietet ein breites PolyJet-Druckersortiment.

Anwendungen von PolyJet-3D-Druck

Breit genutzt in der Dentalbranche (präzise Modelle, chirurgische Schablonen) und Medizintechnik. Durch einstufigen Multimaterial-/Multifarbdruck ideal für Rapid Prototyping mit Endproduktfarben. Auch funktionale Prototypen mit simuliertem Polypropylen und ABS möglich.

Materialien im PolyJet-Druck

PolyJet™-Drucker verarbeiten ausschließlich Photopolymere (flüssig, UV-aushärtend):

1. Digital Materials: Bis zu sieben Harze gleichzeitig tropfenweise abgelegt für maßgeschneiderte Materialeigenschaften. Physikalische/optische Eigenschaften hängen von Konzentration, Typ und Position der Tröpfchen ab.
2. Digital ABS: Photopolymer-Sammlung, die thermoplastisches ABS simuliert – vergleichbare Eigenschaften.
3. Gummiartige Materialien: Shore-A-Härte 25–75 einstellbar.
4. Hochtemperatur-Materialien: Wärmeformbeständigkeit bis 80 °C (mit Nachhärtung). Für viele Heißluft-/Wasser-Prototypen ausreichend.
5. Transparente Materialien: VeroClear simuliert PMMA (Acryl/Perspex). Für optische Klarheit Nachbearbeitung (Polieren) nötig. Auch transluzente Varianten verfügbar.
6. Rigide opake Materialien: Acryl-vergleichbar, für leichte Anwendungen ohne Stoß-/Zyklenbelastung.
7. Simuliertes Polypropylen: Fast doppelte Schlagzähigkeit anderer PolyJet-Materialien; simuliert Scharnier- und Snap-Fit-Eigenschaften.
8. Biokompatible Materialien: Langzeit-Hautkontakt und kurzzeitiger Schleimhautkontakt zugelassen.

Entstehung von 3D-PolyJet-Druck

PolyJet ist eine Stratasys-Marke für inkjetartige 3D-Drucktechnologie, ursprünglich 1998 von Objet Industries entwickelt, 2011 von Stratasys übernommen. Seither viele PolyJet-Stratasys-Drucker am Markt.

Funktionsweise von PolyJet-Druck

Mehrere Photopolymertröpfchen werden auf die Bauplattform aufgebracht, sofort per UV-Licht ausgehärtet. Die Plattform senkt sich um eine Schichthöhe, nächste Schicht wird aufgetragen. Mehrere unabhängige Druckköpfe ermöglichen Multimaterial-/Multifarbdruck.

Druckgeschwindigkeit

PolyJet-Drucker gehören zu den schnellsten 3D-Druckern. Wie ein Tintenstrahldrucker legt der Druckkopf eine Schicht als „Bild“ der Bauteilquerschnitts ab. Höchstgeschwindigkeit bei Einzelmaterialdruck.

Standardgenauigkeit von PolyJet-Material

Exzellente Genauigkeit: Schichthöhen 14–55 µm. Höchste Genauigkeit bei niedrigster Druckgeschwindigkeit. Dimensionsgenauigkeit abhängig von Bauteilgröße:

1. < 100 mm: ± 100 µm
2. > 100 mm: ± 200 µm oder 0,06 % der Bauteillänge (je nachdem, was größer ist)

Kosten eines PolyJet-3D-Druckers

PolyJet-Drucker sind High-End-Industriewerkzeuge – entsprechend kostspielig: ca. 6.000–75.000 $. PolyJet-Teile on-demand bei Xometry zu fairen Preisen – Instant Quote verfügbar.

Unterschied FDM vs. PolyJet

FDM (Fused Deposition Modeling) schmilzt Thermoplast durch beheizte Düse schichtweise – meist ein Material, max. zwei. PolyJet nutzt Photopolymere und druckt gleichzeitig viele Materialien/Farben. Mehr im Leitfaden FDM vs. PolyJet 3D Printing.

Unterschied PolyJet vs. MultiJet

Beide nutzen ähnliche Technologie (Photopolymer-Auftrag, UV-Härtung schichtweise). MultiJet kann nicht multimaterial drucken. Mehr in PolyJet vs. MultiJet 3D Printing.

Unterschied PolyJet vs. SLS

SLS (Selektives Lasersintern) schmilzt Kunststoffpulver (meist Nylon) per Laser schichtweise – ein Material pro Druck. PolyJet härtet Photopolymer per UV-Licht ohne Wärmequelle. Mehr in PolyJet vs. SLS 3D Printing.

Unterschied PolyJet vs. SLA

SLA (Stereolithografie) nutzt ebenfalls Photopolymere, aber Bauplatte wird in Harzwanne abgesenkt, UV-Licht projiziert ganze Schicht auf einmal. PolyJet tropft Material über Düsen – ermöglicht Multimaterial/-farbe. Mehr in PolyJet vs. SLA 3D Printing.

Unterschied PolyJet vs. Inkjet

PolyJet nutzt inkjetartigen Prozess mit mehreren unabhängigen Düsen. Inkjet ist der Oberbegriff für Verfahren wie PolyJet. Mehr in PolyJet vs. Inkjet 3D Printing.

Zusammenfassung

Xometry bietet breite Fertigungskapazitäten: CNC-Bearbeitung, 3D-Druck (inkl. PolyJet), Spritzguss, Laserschneiden, Blechbearbeitung. Instant Quote jetzt anfordern.

Urheberrecht & Markenhinweise

1. PolyJet™ ist Marke von Stratasys, Prairie, MN.

Haftungsausschluss

Inhalte nur zu Informationszwecken. Xometry übernimmt keine Gewähr für Richtigkeit, Vollständigkeit, Gültigkeit. Leistungsparameter, Toleranzen, Designmerkmale, Materialqualitäten, Prozesse stellen keine Zusicherung für Lieferungen durch Drittanbieter dar. Anfragende definieren Teileanforderungen selbst. Siehe AGB.