Material Jetting: Wichtige Anwendungen, Prozesse & Kostenüberlegungen

Die Limitationen von Material Jetting sind:

1. Kunststoffbauteile aus Material Jetting weisen gewisse Lichtempfindlichkeit auf und degradieren in UV-reicher Umgebung.
2. Material-Jetting-Materialien zählen zu den teuersten im Sektor, oft über 1.000 USD/kg.
3. Die Ausrüstung gehört zu den teuersten in der Branche – sowohl in Anschaffung als auch im Betrieb.
4. Da Druckköpfe viskose, aushärtende Flüssigkeiten handhaben, sind Reinigungsprozesse während und nach dem Build nötig. Dies erhöht Materialverbrauch und Personalkosten.
5. Wasserlösliche Stützmaterialien erfordern einen empfindlichen Nachbearbeitungsschritt zum Auswaschen der Stützen.
6. Einige Verfahren erfordern UV-Nachhärtung zur vollständigen Aushärtung der Harze.
7. Bauraum ist generell klein (unter 300 mm pro Achse).

Wie detailreich ist Material Jetting?

Die Natur der Material-Jetting-Prozesse ergibt die höchsten praktischen Auflösungen in allen drei Achsen. Gedruckte Teile erreichen Punktauflösungen im gedruckten Bild (Slice), die denen von Paperdruckern nahekommen.

Der Material-Jetting-Prozess – Wie er funktioniert

Material Jetting funktioniert durch Aufjetten der Materialien. Je nach Material kommen zwei Verfahren zum Einsatz: Bubble-Jet-Prozess (für volatile Materialien) oder Piezo-Jetting-Mechanismus (für nicht-volatile Materialien). Der Tropfenfluss aus dem Druckkopf variiert zwischen Technologien. DOD-Systeme (Drop-on-Demand) stoßen einen einzelnen Tropfen auf Anweisung aus. Das Material durchläuft den begrenzten Anschlussdruckkopf in X-Y zur nächsten Tropfenposition und deponiert einzelne Tropfen. PolyJet arbeitet ebenfalls Drop-on-Demand, jedoch ist der Druckkopf breit und enthält viele einzeln ansteuerbare Düsen. Tropfen landen an vordefinierten Positionen auf dem Tisch und koaleszieren zu einem präzisen „Bild“ des Modellslices.

Aushärtung hängt von der Materialnatur ab. Volatile Materialien kühlen sofort auf der kühleren Bauoberfläche ab und erstarren. UV-härtende Harze kühlen auf der Oberfläche ab, ihre Viskosität steigt, sodass sie ausreichend gelieren, um an Ort und Stelle zu bleiben. Eine UV-Lampe fährt dann darüber und härtet die katalysierte Vernetzung vollständig oder teilweise aus, was zum festen Polymer führt. Bei manchen Wachs-Druckern fährt ein Fliegenschneider über die gedruckte, gehärtete Oberfläche, um eine glatte, ebene Plattform für die nächste Schicht zu schaffen. In allen Fällen senkt sich der Tisch nach einem Slice um eine Schichtdicke, damit die nächste vertikale Schicht aufgebracht werden kann.

Weitere Informationen finden Sie in unserem Leitfaden zu 3D-Druckern.