PolyJet

Wenn es ein Verfahren gibt, das die Faszination von 3D-Druck besonders sichtbar macht, dann ist es PolyJet. Während andere Technologien oft auf ein Material oder eine Farbe pro Durchgang beschränkt sind, hebt PolyJet diese Grenzen weitgehend auf. Damit lassen sich Objekte mit harten und weicheren Bereichen, transparenten und opaken Zonen sowie in vielen unterschiedlichen Farben erzeugen.

PolyJet wird oft mit einem normalen 2D-Inkjet-Drucker verglichen, nur eben in drei Dimensionen. Statt Tinte auf Papier spritzt die Maschine flüssiges Material Schicht für Schicht auf die Bauplattform, um sehr realistische Modelle für Präsentation und Visualisierung herzustellen.

Wie funktioniert PolyJet?

Das Herzstück eines PolyJet-Druckers ist ein Druckkopf mit hunderten mikroskopisch kleiner Düsen (Nozzles). Dieser bewegt sich rasch über die Bauplattform. Dabei spritzt er winzige Tropfen flüssiges Fotopolymer (Harz) auf die Fläche.

Direkt neben den Düsen sind starke UV-Lampen angebracht. Sobald die Tröpfchen die Oberfläche berühren, werden sie durch das UV-Licht belichtet und härten sofort aus. Eine Nachhärtung im Ofen ist daher nicht nötig; das Modell ist direkt nach dem Druck fest und weiterverarbeitbar für den vorgesehenen Display- oder Präsentationszweck.

Digitale Materialien: die eigentliche Stärke

Was PolyJet besonders macht, ist die Fähigkeit, mehrere Materialarten gleichzeitig zu verarbeiten. Stellen Sie sich vor: Es gibt einen Behälter mit hartem weißem Kunststoff, einen mit gummiartigerem schwarzem Material und weitere mit Cyan, Magenta und Gelb.

Die Maschine kann diese Materialien auf mikroskopischer Ebene mischen, noch bevor sie aushärten. Das nennt man „Digital Materials“. Wenn Sie ein graues Material mit etwas weicherer Haptik wünschen, mischt der Drucker einfach Anteile der vorhandenen Materialien. So lässt sich die gewünschte Haptik für Anschauungs- und Präsentationsmodelle sehr gezielt anlegen.

Dadurch ist es etwa möglich, ein Modell in einem Stück umzusetzen: mit hartem Grundkörper und weicherem Griffbereich, komplett in Farbe und ohne Montageaufwand.

Stützmaterial, das sich entfernen lässt

Weil PolyJet mit flüssigem Material arbeitet, sind Stützstrukturen für Überhänge wichtig. Der Drucker verwendet dafür ein spezielles gelartiges Material. Dieses härtet nicht vollständig so aus wie das eigentliche Modell.

Nach dem Druck ist das Modell vollständig von diesem Gel umgeben. Es kann mit einem Wasserstrahl oder in einem speziellen Bad entfernt werden. Weil keine klassischen Stützen abgebrochen oder abgeschnitten werden müssen, bleiben die unterstützten Oberflächen sehr glatt. Das ist ein großer Vorteil gegenüber FDM oder SLA, wenn es um saubere Oberflächen für Präsentation und Display geht.

Anwendungsbereiche: von der Visualisierung bis zum Showroom

Wegen der höheren Materialkosten wird PolyJet vor allem dort eingesetzt, wo Realismus, Farbe und Detailtreue für die Darstellung besonders wichtig sind:

• Medizinische Modelle: Für anschauliche Vorabmodelle, etwa zur Erläuterung von Anatomie oder Abläufen, wenn unterschiedliche Bereiche farblich und haptisch klar dargestellt werden sollen.
• Konsumentenelektronik: Visuelle Konzeptmodelle von Geräten oder Bedienelementen, die dem späteren Look-and-Feel sehr nahekommen und sich für Präsentationen oder Abstimmungen eignen.
• Film und Mode: Requisiten und Accessoires mit außergewöhnlichen Geometrien und kräftigen Farben.

Die Nachteile

PolyJet ist beeindruckend, aber nicht für alles die beste Wahl. Die Materialien sind Fotopolymere, das heißt, sie können auf UV-Licht empfindlich reagieren. Wenn ein PolyJet-Modell längere Zeit in direkter Sonne steht, kann es sich verfärben oder spröder wirken. Außerdem sind die technischen Eigenschaften meist eher für Look-and-Feel als für belastete Anwendungen gedacht; für nicht-funktionale Präsentations- und Anschauungsmodelle ist das jedoch oft völlig ausreichend.