Хоча більшість виробничих робіт виконується всередині 3D-принтера, оскільки деталі будуються шар за шаром, це не кінець процесу. Післяобробка є важливим кроком у робочому процесі 3D-друку, який перетворює надруковані компоненти на готові вироби. Тобто, сама по собі «постобробка» не є окремим процесом, а радше категорією, що складається з багатьох різних методів обробки та технік, які можна застосовувати та комбінувати для задоволення різних естетичних та функціональних вимог.
Як ми побачимо детальніше в цій статті, існує багато методів постобробки та обробки поверхні, включаючи базову постобробку (таку як видалення опори), згладжування поверхні (фізичне та хімічне) та обробку кольору. Розуміння різних процесів, які ви можете використовувати в 3D-друку, дозволить вам відповідати специфікаціям та вимогам до продукту, незалежно від того, чи є вашою метою досягнення рівномірної якості поверхні, певної естетики чи підвищення продуктивності. Давайте розглянемо це детальніше.
Базова постобробка зазвичай стосується початкових кроків після видалення та очищення 3D-друкованої деталі з корпусу збірки, включаючи видалення опор та базове згладжування поверхні (для підготовки до більш ретельних методів згладжування).
Багато процесів 3D-друку, включаючи моделювання наплавленим осадженням (FDM), стереолітографію (SLA), пряме лазерне спікання металу (DMLS) та цифровий світловий синтез вуглецю (DLS), вимагають використання опорних структур для створення виступів, містків та крихких структур. . особливість. Хоча ці структури корисні в процесі друку, їх необхідно видалити, перш ніж можна буде застосовувати методи фінішної обробки.
Видалення опори можна виконати кількома різними способами, але найпоширеніший процес сьогодні передбачає ручну роботу, таку як різання, для видалення опори. При використанні водорозчинних підкладок опорну структуру можна видалити, зануривши друкований об'єкт у воду. Існують також спеціалізовані рішення для автоматизованого видалення деталей, зокрема адитивне виробництво металу, яке використовує такі інструменти, як верстати з ЧПК та роботи, для точного різання опор та дотримання допусків.
Ще одним базовим методом постобробки є піскоструминна обробка. Процес передбачає розпилення надрукованих деталей частинками під високим тиском. Вплив розпиленого матеріалу на поверхню друку створює більш гладку та однорідну текстуру.
Піскоструминна обробка часто є першим кроком у згладжуванні поверхні, надрукованої 3D-друком, оскільки вона ефективно видаляє залишки матеріалу та створює більш рівномірну поверхню, яка потім готова до наступних кроків, таких як полірування, фарбування або тонування. Важливо зазначити, що піскоструминна обробка не створює блискучого або глянцевого покриття.
Окрім базової піскоструминної обробки, існують інші методи постобробки, які можна використовувати для покращення гладкості та інших властивостей поверхні друкованих компонентів, таких як матовий або глянцевий вигляд. У деяких випадках для досягнення гладкості можна використовувати методи фінішної обробки при використанні різних будівельних матеріалів та процесів друку. Однак в інших випадках згладжування поверхні підходить лише для певних типів носіїв або відбитків. Геометрія деталі та матеріал друку є двома найважливішими факторами при виборі одного з наступних методів згладжування поверхні (усі доступні в Xometry Instant Pricing).
Цей метод постобробки схожий на традиційний піскоструминний апарат тим, що він передбачає нанесення частинок на відбиток під високим тиском. Однак є важлива відмінність: під час піскоструминної обробки не використовуються жодні частинки (такі як пісок), а сферичні скляні кульки як середовище для піскоструминної обробки відбитка на високих швидкостях.
Вплив круглих скляних намистин на поверхню відбитка створює більш гладкий та рівномірний поверхневий ефект. Окрім естетичних переваг піскоструминної обробки, процес згладжування збільшує механічну міцність деталі, не впливаючи на її розмір. Це пояснюється тим, що сферична форма скляних намистин може мати дуже поверхневий вплив на поверхню деталі.
Тамблінг, також відомий як грохочення, є ефективним рішенням для постобробки дрібних деталей. Технологія передбачає розміщення 3D-друкованого матеріалу в барабані разом із дрібними шматочками кераміки, пластику або металу. Потім барабан обертається або вібрує, змушуючи сміття тертися об надруковану деталь, видаляючи будь-які нерівності поверхні та створюючи гладку поверхню.
Галтовка в барабані потужніша за піскоструминну обробку, а гладкість поверхні можна регулювати залежно від типу матеріалу, що оброблюється. Наприклад, можна використовувати дрібнозернистий матеріал для створення шорсткішої текстури поверхні, тоді як використання високозернистої стружки може забезпечити більш гладку поверхню. Деякі з найпоширеніших великих систем фінішної обробки можуть обробляти деталі розміром 400 x 120 x 120 мм або 200 x 200 x 200 мм. У деяких випадках, особливо з деталями MJF або SLS, збірку можна полірувати в барабані за допомогою носія.
Хоча всі вищезгадані методи згладжування базуються на фізичних процесах, згладжування парою спирається на хімічну реакцію між друкованим матеріалом і парою для створення гладкої поверхні. Зокрема, згладжування парою передбачає вплив на 3D-друк випаровуваного розчинника (наприклад, FA 326) у герметичній камері обробки. Пара прилипає до поверхні друку та створює контрольований хімічний розплав, згладжуючи будь-які недоліки поверхні, виступи та западини шляхом перерозподілу розплавленого матеріалу.
Також відомо, що парове згладжування надає поверхні більш полірованого та глянцевого вигляду. Зазвичай процес парового згладжування дорожчий за фізичне згладжування, але є кращим завдяки своїй чудовій гладкості та глянцевому вигляду. Парове згладжування сумісне з більшістю полімерів та еластомерних матеріалів для 3D-друку.
Фарбування як додатковий крок постобробки – це чудовий спосіб покращити естетику вашого друкованого виробу. Хоча матеріали для 3D-друку (особливо філаменти FDM) доступні в різних колірних варіантах, тонування як постобробка дозволяє використовувати матеріали та процеси друку, які відповідають специфікаціям продукту, та досягати правильної відповідності кольору для даного матеріалу. Ось два найпоширеніші методи фарбування для 3D-друку.
Фарбування розпиленням – це популярний метод, який передбачає використання аерозольного розпилювача для нанесення шару фарби на 3D-друк. Призупинивши 3D-друк, можна рівномірно розпорошити фарбу на деталь, покриваючи всю її поверхню. (Фарбу також можна наносити вибірково за допомогою методів маскування.) Цей метод поширений як для 3D-друкованих, так і для оброблених на верстаті деталей і є відносно недорогим. Однак він має один суттєвий недолік: оскільки чорнило наноситься дуже тонким шаром, якщо надрукована деталь подряпається або зноситься, стане видно оригінальний колір надрукованого матеріалу. Наступний процес затінення вирішує цю проблему.
На відміну від фарбування розпиленням або пензлем, чорнило в 3D-друку проникає під поверхню. Це має кілька переваг. По-перше, якщо 3D-друк зноситься або подряпається, його яскраві кольори залишаться неушкодженими. Пляма також не відшаровується, що, як відомо, робить фарба. Ще однією великою перевагою фарбування є те, що воно не впливає на точність розмірів друку: оскільки барвник проникає в поверхню моделі, він не додає товщини і, отже, не призводить до втрати деталей. Конкретний процес фарбування залежить від процесу 3D-друку та матеріалів.
Усі ці процеси оздоблення можливі при співпраці з таким виробничим партнером, як Xometry, що дозволяє створювати професійні 3D-друки, які відповідають як експлуатаційним, так і естетичним стандартам.
Час публікації: 24 квітня 2024 р.