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Polyjet

Beim Polyjet-Verfahren, auch Poly-Jet Modelling (PJM) genannt, werden die Bauteile schichtweise mit einer Schichthöhe von 16 µm bzw. 30 µm aufgebaut, was in einer glatten Oberfläche resultiert. Als Ausgangswerkstoffe kommen hier Acrylharze zum Einsatz. Während des Prozesses werden diese mit Hilfe von mehreren piezoelektrisch angeregten und beheizten Druckköpfen an den entsprechende Stellen auf der Bauplattform (beweglich in Z-Richtung) aufgebracht und unmittelbar im Anschluss, durch seitlich in der Druckkopfeinheit (Bewegung in x- und y- Richtung) platzierte UV-Lampen, ausgehärtet. Die relativ geringe Intensität der Lampen ist nicht ausreichend um Epoxidharze mit einer, im Vergleich zu den Acrylharzen, geringeren Reaktivität innerhalb dieses Prozesses zu verarbeiten. In jeder Schicht wird neben dem eigentlichen Modellmaterial auch die notwendige Stützstruktur mit Hilfe von  separaten Druckköpfen ausgetragen. Aufgrund der Wasserlöslichkeit des Stützmaterials kann dieses im Anschluss an den Herstellungsprozess mittels einer Wasserstrahlanlage rückstandslos ab- bzw. ausgewaschen werden.

Am SKZ kommt eine Polyjet-Anlage vom Typ „Objet Eden350“ zum Einsatz. Diese Anlage kann ausschließlich Bauteile mit einer Schichthöhe von 16 µm herstellen. Die Auflösung in x- bzw. y-Richtung beträgt 600dpi, was in etwa 42 µm entspricht. Somit lassen sich auf der Anlage filigrane Strukturen mit Wandstärken von bis zu 0,6 mm realisieren. Das nutzbare Bauvolumen beträgt 340 mm x 340 mm x 200 mm. Da es sich bei der Anlage um ein geschlossenes System mit Harz-Kartuschen handelt (ähnlich dem Prinzip eines Druckers für den Heimgebrauch) können Materialien lediglich vom Hersteller (Firma Objet wurde von Stratasys aufgekauft) bezogen werden. Dabei kann auf ein breites Eigenschaftsspektrum zurückgegriffen werden. Neben unterschiedlich eingefärbten Materialien und diversen Härtegraden ist auch transparentes und biokompatibles Material erhältlich.

Prinzip PolyJet
Abbildung 1: Schematischer Aufbau beim Polyjet-Verfahren

Nachteile Polyjet:

  • Geringe Wärmeformbeständigkeit
  • Aufgrund der hohen Auflösung relativ langsam
  • Geschlossenes System, nur Materialien vom Hersteller lassen sich verarbeiten
  • Geringe Wärmeformbeständigkeit der ausgehärteten Bauteile

Vorteile Polyjet:

  • Hohe Auflösung (16 µm Schichtstärke)
  • Präzise Modelle mit sehr hoher Oberflächenqualität herstellbar
  • Wandstärken von bis zu 0,6 mm abbildbar
  • Materialien in unterschiedlichen Farben (auch transparent) und Härtegraden
  • Biokompatibles Material verfügbar
  • Wasserlösliches Stützmaterial
  • Einfache Handhabung und Bedienung aufgrund der geschlossenen Harzkartuschen