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當前常見的3D打印物品拋光處理方法

作者: 來源: 日期:2017/12/27 13:03:35 人氣:1335
有一種誤解,認為3d打印無法像傳統制造技術那樣制造出具有光滑拋光表面的零部件。但其實有多種后處理技術可以解決這樣的顧慮,他們被廣泛使用。舉例來說,Stratasys公司下屬的RedEye,是世界上最大的3D打印服務供應商之一,就擁有多種技術手段對基于熔融沉積成型(FDM)和PolyJet技術的3D打印設備制造的零部件進行后處理服務。
RedEye提供了多種后處理技術,但公司通常使用的是砂紙打磨(Sanding)、珠光處理(Bead Blasting)和蒸汽平滑(Vapor Smoothing)這三種技術。
砂紙打磨(Sanding)
雖然FDM技術設備能夠制造出高品質的零件,但不得不說,零件上逐層堆積的紋路是肉眼可見的,這往往會影響用戶的判斷,尤其是當外觀是零件的一個重要因素時。所以這時就需要用砂紙打磨進行后處理。
砂紙打磨可以用手工打磨或者使用砂帶磨光機這樣的專業設備。砂紙打磨是一種廉價且行之有效的方法,一直是3D打印零部件后期拋光最常用、使用范圍最廣的技術。
砂紙打磨在處理比較微小的零部件時會有問題,因為它是靠人手或機械的往復運動。不過砂紙打磨處理起來還是比較快的。一般用FDM技術打印出來的對象往往有一圈圈的紋路,用砂紙打磨消除電視機遙控器大小的紋路只需15分鐘。
如果零件有精度和耐用性的最低要求的話,一定要記住不要過度打磨,要提前計算好要打磨去多少的材料,否則過度打磨會使得零部件變形報廢。進行基準測試也有助于確定要使用的打磨工藝——手工打磨或電動打磨——以及使用哪些工具。
珠光處理(Bead Blasting)
第二個最常用的后處理工藝就是珠光處理(Bead Blasting)。操作人員手持噴嘴朝著拋光對象高速噴射介質小珠從而達到拋光的效果。珠光處理一般比較快,約5~10分鐘即可處理完成,處理過后產品表面光滑,有均勻的亞光效果。
珠光處理比較靈活,可用于大多數FDM材料。它可用于產品開發到制造的各個階段,從原型設計到生產都能用。珠光處理噴射的介質通常是很小的塑料顆粒,一般是經過精細研磨的熱塑性顆粒。RedEye最常采用這些熱塑性的塑料珠,因為它們比較耐用,并且能夠提供一個從輕微到嚴重的磨損范圍進行噴涂。小蘇打也工作得很好,因為它不是太硬,雖然它可能比塑料珠不易清潔。
因為珠光處理一般是在一個密閉的腔室里進行的,所以它能處理的對象是有尺寸限制的,在RedEye這里,其能夠的處理的最大零部件的大小為24×32×32英寸,而且整個過程需要用手拿著噴嘴,一次只能處理一個,并因此不能用于規模應用。
珠光處理還可以為對象零部件后續進行上漆、涂層和鍍層做準備,這些涂層通常用于強度更高的高性能材料。
蒸汽平滑(Vapor Smoothing)
排在第三是蒸汽平滑(Vapor Smoothing)處理方法。3D打印零部件被浸漬在蒸汽罐里,其底部有已經達到沸點的液體。蒸氣上升可以融化零件表面約2微米左右的一層,幾秒鐘內就能把它變得光滑閃亮。
中間的部分經過了蒸汽平滑處理
蒸汽平滑技術被廣泛應用于消費電子、原型和醫療應用。該方法對精度影響較小。
不幸的是,與珠光處理相似,蒸汽平滑也有尺寸限制,最大處理零件尺寸為3×2×3英尺。另外蒸汽平滑對ABS和ABS-M30材料進行處理,這是常見的耐用的熱塑性塑料。
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