Chociaż większość prac produkcyjnych wykonuje się wewnątrz drukarki 3D, ponieważ części są budowane warstwa po warstwie, to nie jest koniec procesu. Postprocessing jest ważnym etapem w procesie drukowania 3D, który zamienia drukowane komponenty w gotowe produkty. Oznacza to, że samo „postprocessing” nie jest konkretnym procesem, ale raczej kategorią składającą się z wielu różnych technik przetwarzania i technik, które można stosować i łączyć, aby spełnić różne wymagania estetyczne i funkcjonalne.
Jak zobaczymy bardziej szczegółowo w tym artykule, istnieje wiele technik postprodukcji i wykańczania powierzchni, w tym podstawowa postprodukcja (taka jak usuwanie podpór), wygładzanie powierzchni (fizyczne i chemiczne) i przetwarzanie kolorów. Zrozumienie różnych procesów, których możesz użyć w druku 3D, pozwoli Ci spełnić specyfikacje i wymagania produktu, niezależnie od tego, czy Twoim celem jest uzyskanie jednolitej jakości powierzchni, określonej estetyki czy zwiększonej produktywności. Przyjrzyjmy się temu bliżej.
Podstawowe przetwarzanie końcowe odnosi się zazwyczaj do początkowych kroków wykonywanych po wyjęciu i oczyszczeniu wydrukowanej w technologii 3D części z obudowy zespołu, obejmujących usunięcie podpór i podstawowe wygładzanie powierzchni (w celu przygotowania do bardziej dokładnych technik wygładzania).
Wiele procesów drukowania 3D, w tym modelowanie osadzania topionego materiału (FDM), stereolitografia (SLA), bezpośrednie spiekanie laserowe metali (DMLS) i cyfrowa synteza światła węglowego (DLS), wymaga stosowania struktur podporowych w celu tworzenia wypukłości, mostków i delikatnych struktur. . osobliwość. Chociaż struktury te są przydatne w procesie drukowania, muszą zostać usunięte przed zastosowaniem technik wykończeniowych.
Usunięcie podpórki można wykonać na kilka różnych sposobów, ale obecnie najczęstszym procesem jest praca ręczna, taka jak cięcie, w celu usunięcia podpórki. W przypadku stosowania rozpuszczalnych w wodzie podłoży, strukturę podporową można usunąć, zanurzając wydrukowany obiekt w wodzie. Istnieją również specjalistyczne rozwiązania do automatycznego usuwania części, w szczególności produkcja addytywna metali, która wykorzystuje narzędzia, takie jak maszyny CNC i roboty, aby dokładnie ciąć podporki i zachować tolerancje.
Inną podstawową metodą postprodukcji jest piaskowanie. Proces ten polega na natryskiwaniu wydrukowanych części cząsteczkami pod wysokim ciśnieniem. Uderzenie materiału natryskowego na powierzchnię wydruku tworzy gładszą, bardziej jednolitą teksturę.
Piaskowanie jest często pierwszym krokiem w wygładzaniu powierzchni wydrukowanej w technologii 3D, ponieważ skutecznie usuwa resztki materiału i tworzy bardziej jednolitą powierzchnię, która jest gotowa do kolejnych kroków, takich jak polerowanie, malowanie lub bejcowanie. Ważne jest, aby pamiętać, że piaskowanie nie daje błyszczącego lub błyszczącego wykończenia.
Oprócz podstawowego piaskowania istnieją inne techniki postprodukcji, które można wykorzystać do poprawy gładkości i innych właściwości powierzchni drukowanych elementów, takich jak matowy lub błyszczący wygląd. W niektórych przypadkach techniki wykańczające można wykorzystać do uzyskania gładkości przy użyciu różnych materiałów budowlanych i procesów drukowania. Jednak w innych przypadkach wygładzanie powierzchni jest odpowiednie tylko dla niektórych typów mediów lub wydruków. Geometria części i materiał do druku to dwa najważniejsze czynniki przy wyborze jednej z następujących metod wygładzania powierzchni (wszystkie dostępne w Xometry Instant Pricing).
Ta metoda postprodukcji jest podobna do konwencjonalnego piaskowania, ponieważ obejmuje nakładanie cząstek na wydruk pod wysokim ciśnieniem. Istnieje jednak ważna różnica: piaskowanie nie wykorzystuje żadnych cząstek (takich jak piasek), ale wykorzystuje sferyczne szklane kulki jako medium do piaskowania wydruku z dużą prędkością.
Uderzenie okrągłych szklanych kulek na powierzchnię wydruku tworzy gładszy i bardziej jednolity efekt powierzchni. Oprócz korzyści estetycznych piaskowania, proces wygładzania zwiększa wytrzymałość mechaniczną części bez wpływu na jej rozmiar. Dzieje się tak, ponieważ kulisty kształt szklanych kulek może mieć bardzo powierzchowny wpływ na powierzchnię części.
Tumbling, znany również jako screening, jest skutecznym rozwiązaniem do obróbki końcowej małych części. Technologia ta polega na umieszczeniu wydruku 3D w bębnie wraz z małymi kawałkami ceramiki, plastiku lub metalu. Następnie bęben obraca się lub wibruje, powodując ocieranie się zanieczyszczeń o wydrukowaną część, usuwając wszelkie nierówności powierzchni i tworząc gładką powierzchnię.
Obróbka strumieniowa jest bardziej wydajna niż piaskowanie, a gładkość powierzchni można regulować w zależności od rodzaju obrabianego materiału. Na przykład można użyć materiału o niskiej ziarnistości, aby uzyskać szorstką fakturę powierzchni, podczas gdy użycie wiórów o wysokiej ziarnistości może zapewnić gładszą powierzchnię. Niektóre z najpopularniejszych dużych systemów wykańczających mogą obsługiwać części o wymiarach 400 x 120 x 120 mm lub 200 x 200 x 200 mm. W niektórych przypadkach, szczególnie w przypadku części MJF lub SLS, zespół można poddać polerowaniu w bębnie za pomocą nośnika.
Podczas gdy wszystkie powyższe metody wygładzania opierają się na procesach fizycznych, wygładzanie parowe polega na reakcji chemicznej między materiałem drukowanym a parą, aby uzyskać gładką powierzchnię. Dokładniej rzecz biorąc, wygładzanie parowe polega na wystawianiu wydruku 3D na działanie odparowującego rozpuszczalnika (takiego jak FA 326) w zamkniętej komorze przetwarzania. Para przylega do powierzchni wydruku i tworzy kontrolowane chemiczne topienie, wygładzając wszelkie niedoskonałości powierzchni, grzbiety i doliny poprzez redystrybucję stopionego materiału.
Wiadomo również, że wygładzanie parowe nadaje powierzchni bardziej wypolerowane i błyszczące wykończenie. Zazwyczaj proces wygładzania parowego jest droższy niż wygładzanie fizyczne, ale jest preferowany ze względu na lepszą gładkość i błyszczące wykończenie. Wygładzanie parowe jest kompatybilne z większością polimerów i elastomerowych materiałów do druku 3D.
Kolorowanie jako dodatkowy etap postprodukcji to świetny sposób na poprawę estetyki wydruków. Chociaż materiały do druku 3D (zwłaszcza filamenty FDM) występują w różnych opcjach kolorystycznych, tonowanie jako postprodukcja pozwala na wykorzystanie materiałów i procesów drukowania, które spełniają specyfikacje produktu i pozwalają uzyskać prawidłowe dopasowanie kolorów dla danego materiału. produktu. Oto dwie najpopularniejsze metody kolorowania w druku 3D.
Malowanie natryskowe to popularna metoda polegająca na użyciu rozpylacza aerozolowego do nałożenia warstwy farby na wydruk 3D. Wstrzymując drukowanie 3D, można równomiernie rozpylić farbę na części, pokrywając całą jej powierzchnię. (Farbę można również nakładać selektywnie, stosując techniki maskujące). Ta metoda jest powszechna zarówno w przypadku części drukowanych w technologii 3D, jak i obrabianych maszynowo i jest stosunkowo niedroga. Ma jednak jedną poważną wadę: ponieważ tusz jest nakładany bardzo cienko, jeśli wydrukowana część zostanie porysowana lub zużyta, oryginalny kolor drukowanego materiału stanie się widoczny. Poniższy proces cieniowania rozwiązuje ten problem.
W przeciwieństwie do malowania natryskowego lub pędzlowania, tusz w druku 3D wnika pod powierzchnię. Ma to kilka zalet. Po pierwsze, jeśli wydruk 3D zostanie zużyty lub porysowany, jego żywe kolory pozostaną nienaruszone. Plama również się nie łuszczy, co jest znane z tego, że farba. Inną dużą zaletą barwienia jest to, że nie wpływa ono na dokładność wymiarową wydruku: ponieważ barwnik wnika w powierzchnię modelu, nie dodaje grubości, a zatem nie powoduje utraty szczegółów. Konkretny proces barwienia zależy od procesu drukowania 3D i materiałów.
Wszystkie te procesy wykończeniowe są możliwe przy współpracy z partnerem produkcyjnym, takim jak Xometry, co pozwala na tworzenie profesjonalnych wydruków 3D spełniających zarówno standardy wydajności, jak i estetyki.
Czas publikacji: 24-kwi-2024