Även om det mesta av tillverkningsarbetet sker inuti 3D-skrivaren när delar byggs lager för lager, är det inte slutet på processen. Efterbehandling är ett viktigt steg i 3D-utskriftsarbetsflödet som förvandlar tryckta komponenter till färdiga produkter. Det vill säga att "efterbehandling" i sig inte är en specifik process, utan snarare en kategori som består av många olika bearbetningstekniker och tekniker som kan tillämpas och kombineras för att möta olika estetiska och funktionella krav.
Som vi kommer att se mer i detalj i den här artikeln finns det många efterbehandlings- och ytbehandlingstekniker, inklusive grundläggande efterbehandling (som borttagning av stöd), ytutjämning (fysikalisk och kemisk) och färgbehandling. Att förstå de olika processer du kan använda vid 3D-utskrift gör att du kan uppfylla produktspecifikationer och krav, oavsett om ditt mål är att uppnå enhetlig ytkvalitet, specifik estetik eller ökad produktivitet. Låt oss ta en närmare titt.
Grundläggande efterbehandling avser vanligtvis de inledande stegen efter att den 3D-utskrivna delen har tagits bort och rengjorts från monteringshöljet, inklusive borttagning av stöd och grundläggande ytutjämning (som förberedelse för mer grundliga utjämningstekniker).
Många 3D-utskriftsprocesser, inklusive fused deposition modeling (FDM), stereolitografi (SLA), direct metal laser sintring (DMLS) och koldigital ljussyntes (DLS), kräver användning av stödstrukturer för att skapa utskjutande delar, broar och ömtåliga strukturer. . säregenhet. Även om dessa strukturer är användbara i utskriftsprocessen måste de tas bort innan efterbehandlingstekniker kan tillämpas.
Att ta bort stödet kan göras på flera olika sätt, men den vanligaste processen idag involverar manuellt arbete, såsom skärning, för att ta bort stödet. Vid användning av vattenlösliga substrat kan stödstrukturen tas bort genom att det tryckta objektet sänks ner i vatten. Det finns också specialiserade lösningar för automatiserad borttagning av delar, särskilt metalladditiv tillverkning, som använder verktyg som CNC-maskiner och robotar för att noggrant skära stöd och bibehålla toleranser.
En annan grundläggande efterbehandlingsmetod är sandblästring. Processen innebär att tryckta delar sprutas med partiklar under högt tryck. Sprutmaterialets inverkan på tryckytan skapar en jämnare och mer enhetlig textur.
Sandblästring är ofta det första steget i att jämna ut en 3D-utskriven yta eftersom det effektivt avlägsnar restmaterial och skapar en mer enhetlig yta som sedan är redo för efterföljande steg som polering, målning eller betsning. Det är viktigt att notera att sandblästring inte ger en blank eller glansig yta.
Utöver grundläggande sandblästring finns det andra efterbehandlingstekniker som kan användas för att förbättra jämnheten och andra ytegenskaper hos tryckta komponenter, såsom ett matt eller glansigt utseende. I vissa fall kan efterbehandlingstekniker användas för att uppnå jämnhet vid användning av olika byggmaterial och tryckprocesser. I andra fall är ytutjämning dock endast lämplig för vissa typer av media eller tryck. Delgeometri och tryckmaterial är de två viktigaste faktorerna när man väljer en av följande ytutjämningsmetoder (alla tillgängliga i Xometry Instant Pricing).
Denna efterbehandlingsmetod liknar konventionell sandblästring genom att den innebär att partiklar appliceras på trycket under högt tryck. Det finns dock en viktig skillnad: sandblästring använder inga partiklar (som sand), utan sfäriska glaspärlor som medium för att sandblästra trycket med höga hastigheter.
Runda glaspärlors inverkan på tryckets yta skapar en jämnare och mer enhetlig yteffekt. Förutom de estetiska fördelarna med sandblästring ökar utjämningsprocessen delens mekaniska hållfasthet utan att påverka dess storlek. Detta beror på att glaspärlornas sfäriska form kan ha en mycket ytlig effekt på delens yta.
Trumling, även känt som siktning, är en effektiv lösning för efterbehandling av små delar. Tekniken innebär att en 3D-utskrift placeras i en trumma tillsammans med små bitar av keramik, plast eller metall. Trumman roterar eller vibrerar sedan, vilket gör att skräpet skaver mot den utskrivna delen, vilket tar bort eventuella ojämnheter i ytan och skapar en slät yta.
Medietrumling är kraftfullare än sandblästring, och ytjämnheten kan justeras beroende på typen av trumlingsmaterial. Till exempel kan du använda lågkorniga medier för att skapa en grövre ytstruktur, medan användning av högkorniga flisor kan ge en jämnare yta. Några av de vanligaste stora ytbehandlingssystemen kan hantera delar som mäter 400 x 120 x 120 mm eller 200 x 200 x 200 mm. I vissa fall, särskilt med MJF- eller SLS-delar, kan aggregatet trumlas med en bärare.
Medan alla ovanstående utjämningsmetoder är baserade på fysiska processer, förlitar sig ångutjämning på en kemisk reaktion mellan det tryckta materialet och ånga för att producera en slät yta. Mer specifikt innebär ångutjämning att 3D-utskriften exponeras för ett avdunstande lösningsmedel (såsom FA 326) i en förseglad bearbetningskammare. Ångan vidhäftar till utskriftens yta och skapar en kontrollerad kemisk smälta, som utjämnar eventuella ytfel, åsar och dalar genom att omfördela det smälta materialet.
Ångslipning är också känt för att ge ytan en mer polerad och glansig finish. Vanligtvis är ångslipningsprocessen dyrare än fysisk glättning, men föredras på grund av dess överlägsna jämnhet och glansiga finish. Ångslipning är kompatibel med de flesta polymerer och elastomera 3D-utskriftsmaterial.
Färgning som ett extra efterbehandlingssteg är ett utmärkt sätt att förbättra estetiken hos dina utskrifter. Även om 3D-utskriftsmaterial (särskilt FDM-filament) finns i en mängd olika färgalternativ, låter toning som efterbehandling dig använda material och tryckprocesser som uppfyller produktspecifikationerna och uppnår rätt färgmatchning för ett givet material. Här är de två vanligaste färgningsmetoderna för 3D-utskrift.
Spraymålning är en populär metod som innebär att man använder en aerosolspruta för att applicera ett lager färg på en 3D-utskrift. Genom att pausa 3D-utskriften kan man spraya färg jämnt över delen och täcka hela ytan. (Färg kan också appliceras selektivt med hjälp av maskeringstekniker.) Denna metod är vanlig för både 3D-utskrivna och maskinbearbetade delar och är relativt billig. Den har dock en stor nackdel: eftersom bläcket appliceras mycket tunt kommer den ursprungliga färgen på det utskrivna materialet att synas om den utskrivna delen repas eller slits. Följande skuggningsprocess löser detta problem.
Till skillnad från spraymålning eller penseldrag tränger bläcket i 3D-utskrift in under ytan. Detta har flera fördelar. För det första, om 3D-utskriften slits eller repas, kommer dess livfulla färger att förbli intakta. Färgen flagnar inte heller, vilket är vad färg är känt för att göra. En annan stor fördel med färgning är att det inte påverkar utskriftens måttnoggrannhet: eftersom färgen tränger in i modellens yta, tillför den inte tjocklek och resulterar därför inte i förlust av detaljer. Den specifika färgningsprocessen beror på 3D-utskriftsprocessen och materialen.
Alla dessa efterbehandlingsprocesser är möjliga när man arbetar med en tillverkningspartner som Xometry, vilket gör att du kan skapa professionella 3D-utskrifter som uppfyller både prestanda- och estetiska standarder.
Publiceringstid: 24 april 2024