Ενώ το μεγαλύτερο μέρος της κατασκευαστικής εργασίας γίνεται μέσα στον τρισδιάστατο εκτυπωτή καθώς τα μέρη κατασκευάζονται στρώμα-στρώμα, αυτό δεν είναι το τέλος της διαδικασίας. Η μετα-επεξεργασία είναι ένα σημαντικό βήμα στη ροή εργασιών της τρισδιάστατης εκτύπωσης που μετατρέπει τα εκτυπωμένα εξαρτήματα σε τελικά προϊόντα. Δηλαδή, η ίδια η «μετα-επεξεργασία» δεν είναι μια συγκεκριμένη διαδικασία, αλλά μάλλον μια κατηγορία που αποτελείται από πολλές διαφορετικές τεχνικές και τεχνικές επεξεργασίας που μπορούν να εφαρμοστούν και να συνδυαστούν για να ικανοποιήσουν διαφορετικές αισθητικές και λειτουργικές απαιτήσεις.
Όπως θα δούμε με περισσότερες λεπτομέρειες σε αυτό το άρθρο, υπάρχουν πολλές τεχνικές μετα-επεξεργασίας και φινιρίσματος επιφανειών, συμπεριλαμβανομένης της βασικής μετα-επεξεργασίας (όπως αφαίρεση υποστηρίγματος), εξομάλυνσης επιφανειών (φυσική και χημική) και επεξεργασία χρώματος. Η κατανόηση των διαφορετικών διαδικασιών που μπορείτε να χρησιμοποιήσετε στην τρισδιάστατη εκτύπωση θα σας επιτρέψει να ικανοποιήσετε τις προδιαγραφές και τις απαιτήσεις του προϊόντος, είτε ο στόχος σας είναι να επιτύχετε ομοιόμορφη ποιότητα επιφάνειας, συγκεκριμένη αισθητική ή αυξημένη παραγωγικότητα. Ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά.
Η βασική μετα-επεξεργασία αναφέρεται συνήθως στα αρχικά βήματα μετά την αφαίρεση και τον καθαρισμό του 3D εκτυπωμένου τμήματος από το κέλυφος συναρμολόγησης, συμπεριλαμβανομένης της αφαίρεσης του στηρίγματος και της βασικής εξομάλυνσης της επιφάνειας (προετοιμασία για πιο διεξοδικές τεχνικές εξομάλυνσης).
Πολλές διαδικασίες τρισδιάστατης εκτύπωσης, συμπεριλαμβανομένης της μοντελοποίησης συγχωνευμένης εναπόθεσης (FDM), της στερεολιθογραφίας (SLA), της άμεσης πυροσυσσωμάτωσης με λέιζερ μετάλλων (DMLS) και της ψηφιακής σύνθεσης φωτός άνθρακα (DLS), απαιτούν τη χρήση δομών στήριξης για τη δημιουργία προεξοχών, γεφυρών και εύθραυστων δομών . . ιδιορρυθμία. Αν και αυτές οι δομές είναι χρήσιμες στη διαδικασία εκτύπωσης, πρέπει να αφαιρεθούν πριν εφαρμοστούν οι τεχνικές φινιρίσματος.
Η αφαίρεση του στηρίγματος μπορεί να γίνει με πολλούς διαφορετικούς τρόπους, αλλά η πιο κοινή διαδικασία σήμερα περιλαμβάνει χειρωνακτική εργασία, όπως κοπή, για την αφαίρεση του στηρίγματος. Όταν χρησιμοποιείτε υδατοδιαλυτά υποστρώματα, η δομή στήριξης μπορεί να αφαιρεθεί βυθίζοντας το τυπωμένο αντικείμενο σε νερό. Υπάρχουν επίσης εξειδικευμένες λύσεις για την αυτοματοποιημένη αφαίρεση εξαρτημάτων, ιδιαίτερα για την κατασκευή πρόσθετων μετάλλων, η οποία χρησιμοποιεί εργαλεία όπως μηχανές CNC και ρομπότ για την ακριβή κοπή των στηρίξεων και τη διατήρηση των ανοχών.
Μια άλλη βασική μέθοδος μετεπεξεργασίας είναι η αμμοβολή. Η διαδικασία περιλαμβάνει τον ψεκασμό τυπωμένων εξαρτημάτων με σωματίδια υπό υψηλή πίεση. Η πρόσκρουση του υλικού ψεκασμού στην επιφάνεια εκτύπωσης δημιουργεί μια πιο λεία, πιο ομοιόμορφη υφή.
Η αμμοβολή είναι συχνά το πρώτο βήμα για την εξομάλυνση μιας τρισδιάστατης εκτυπωμένης επιφάνειας, καθώς αφαιρεί αποτελεσματικά το υπολειμματικό υλικό και δημιουργεί μια πιο ομοιόμορφη επιφάνεια που είναι έτοιμη για τα επόμενα βήματα, όπως γυάλισμα, βαφή ή χρώση. Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι η αμμοβολή δεν παράγει γυαλιστερό ή γυαλιστερό φινίρισμα.
Πέρα από τη βασική αμμοβολή, υπάρχουν και άλλες τεχνικές μετα-επεξεργασίας που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη βελτίωση της ομαλότητας και άλλων ιδιοτήτων επιφάνειας των τυπωμένων εξαρτημάτων, όπως ματ ή γυαλιστερή εμφάνιση. Σε ορισμένες περιπτώσεις, μπορούν να χρησιμοποιηθούν τεχνικές φινιρίσματος για την επίτευξη ομαλότητας κατά τη χρήση διαφορετικών δομικών υλικών και διαδικασιών εκτύπωσης. Ωστόσο, σε άλλες περιπτώσεις, η εξομάλυνση επιφανειών είναι κατάλληλη μόνο για ορισμένους τύπους μέσων ή εκτυπώσεων. Η γεωμετρία των εξαρτημάτων και το υλικό εκτύπωσης είναι οι δύο πιο σημαντικοί παράγοντες κατά την επιλογή μιας από τις ακόλουθες μεθόδους εξομάλυνσης επιφανειών (όλες διατίθενται στο Xometry Instant Pricing).
Αυτή η μέθοδος μετα-επεξεργασίας είναι παρόμοια με τη συμβατική αμμοβολή μέσων, καθώς περιλαμβάνει την εφαρμογή σωματιδίων στην εκτύπωση υπό υψηλή πίεση. Ωστόσο, υπάρχει μια σημαντική διαφορά: η αμμοβολή δεν χρησιμοποιεί σωματίδια (όπως άμμο), αλλά χρησιμοποιεί σφαιρικές γυάλινες χάντρες ως μέσο για την αμμοβολή της εκτύπωσης σε υψηλές ταχύτητες.
Η πρόσκρουση των στρογγυλών γυάλινων σφαιριδίων στην επιφάνεια της εκτύπωσης δημιουργεί ένα πιο λείο και ομοιόμορφο αποτέλεσμα επιφάνειας. Εκτός από τα αισθητικά οφέλη της αμμοβολής, η διαδικασία εξομάλυνσης αυξάνει τη μηχανική αντοχή του εξαρτήματος χωρίς να επηρεάζει το μέγεθός του. Αυτό συμβαίνει επειδή το σφαιρικό σχήμα των γυάλινων σφαιριδίων μπορεί να έχει πολύ επιφανειακή επίδραση στην επιφάνεια του εξαρτήματος.
Το tumbling, γνωστό και ως screening, είναι μια αποτελεσματική λύση για την μετα-επεξεργασία μικρών εξαρτημάτων. Η τεχνολογία περιλαμβάνει την τοποθέτηση μιας τρισδιάστατης εκτύπωσης σε ένα τύμπανο μαζί με μικρά κομμάτια κεραμικού, πλαστικού ή μετάλλου. Στη συνέχεια, το τύμπανο περιστρέφεται ή δονείται, με αποτέλεσμα τα υπολείμματα να τρίβονται στο εκτυπωμένο μέρος, αφαιρώντας τυχόν ανωμαλίες στην επιφάνεια και δημιουργώντας μια λεία επιφάνεια.
Η ανατροπή μέσων είναι πιο ισχυρή από την αμμοβολή και η ομαλότητα της επιφάνειας μπορεί να ρυθμιστεί ανάλογα με τον τύπο του υλικού ανατροπής. Για παράδειγμα, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μέσα χαμηλού κόκκου για να δημιουργήσετε μια πιο τραχιά υφή επιφάνειας, ενώ η χρήση τσιπς με υψηλή άμμο μπορεί να δημιουργήσει μια πιο λεία επιφάνεια. Μερικά από τα πιο κοινά μεγάλα συστήματα φινιρίσματος μπορούν να χειριστούν εξαρτήματα με διαστάσεις 400 x 120 x 120 mm ή 200 x 200 x 200 mm. Σε ορισμένες περιπτώσεις, ειδικά με εξαρτήματα MJF ή SLS, το συγκρότημα μπορεί να γυαλιστεί με έναν φορέα.
Ενώ όλες οι παραπάνω μέθοδοι εξομάλυνσης βασίζονται σε φυσικές διεργασίες, η εξομάλυνση με ατμό βασίζεται σε μια χημική αντίδραση μεταξύ του τυπωμένου υλικού και του ατμού για την παραγωγή λείας επιφάνειας. Συγκεκριμένα, η εξομάλυνση με ατμό περιλαμβάνει την έκθεση της τρισδιάστατης εκτύπωσης σε έναν εξατμιζόμενο διαλύτη (όπως το FA 326) σε έναν σφραγισμένο θάλαμο επεξεργασίας. Ο ατμός προσκολλάται στην επιφάνεια της εκτύπωσης και δημιουργεί ένα ελεγχόμενο χημικό τήγμα, εξομαλύνοντας τυχόν επιφανειακές ατέλειες, ραβδώσεις και κοιλάδες ανακατανέμοντας το λιωμένο υλικό.
Η εξομάλυνση με ατμό είναι επίσης γνωστό ότι δίνει στην επιφάνεια ένα πιο γυαλιστερό και γυαλιστερό φινίρισμα. Συνήθως, η διαδικασία εξομάλυνσης με ατμό είναι πιο δαπανηρή από τη φυσική εξομάλυνση, αλλά προτιμάται λόγω της ανώτερης ομαλότητας και του γυαλιστερού φινιρίσματος. Το Vapor Smoothing είναι συμβατό με τα περισσότερα πολυμερή και ελαστομερή υλικά τρισδιάστατης εκτύπωσης.
Ο χρωματισμός ως ένα πρόσθετο βήμα μετά την επεξεργασία είναι ένας πολύ καλός τρόπος για να βελτιώσετε την αισθητική του εκτυπωμένου προϊόντος σας. Αν και τα υλικά τρισδιάστατης εκτύπωσης (ειδικά τα νήματα FDM) διατίθενται σε μια ποικιλία χρωματικών επιλογών, η τόνωση ως μεταγενέστερη διαδικασία σάς επιτρέπει να χρησιμοποιείτε υλικά και διαδικασίες εκτύπωσης που πληρούν τις προδιαγραφές του προϊόντος και επιτυγχάνουν τη σωστή χρωματική αντιστοίχιση για ένα δεδομένο υλικό. προϊόν. Εδώ είναι οι δύο πιο συνηθισμένες μέθοδοι χρωματισμού για τρισδιάστατη εκτύπωση.
Η ζωγραφική με σπρέι είναι μια δημοφιλής μέθοδος που περιλαμβάνει τη χρήση ενός ψεκαστήρα αεροζόλ για την εφαρμογή ενός στρώματος χρώματος σε μια τρισδιάστατη εκτύπωση. Κάνοντας παύση της εκτύπωσης 3D, μπορείτε να ψεκάσετε ομοιόμορφα το χρώμα πάνω από το τμήμα, καλύπτοντας ολόκληρη την επιφάνειά του. (Η βαφή μπορεί επίσης να εφαρμοστεί επιλεκτικά χρησιμοποιώντας τεχνικές κάλυψης.) Αυτή η μέθοδος είναι κοινή τόσο για 3D εκτυπωμένα όσο και για κατεργασμένα μέρη και είναι σχετικά φθηνή. Ωστόσο, έχει ένα σημαντικό μειονέκτημα: δεδομένου ότι το μελάνι εφαρμόζεται πολύ λεπτή, εάν το εκτυπωμένο τμήμα γρατσουνιστεί ή φθαρεί, το αρχικό χρώμα του τυπωμένου υλικού θα γίνει ορατό. Η ακόλουθη διαδικασία σκίασης λύνει αυτό το πρόβλημα.
Σε αντίθεση με τη ζωγραφική με σπρέι ή το βούρτσισμα, το μελάνι στην τρισδιάστατη εκτύπωση διεισδύει κάτω από την επιφάνεια. Αυτό έχει αρκετά πλεονεκτήματα. Πρώτον, εάν η τρισδιάστατη εκτύπωση φθαρεί ή γρατσουνιστεί, τα ζωντανά της χρώματα θα παραμείνουν ανέπαφα. Ο λεκές επίσης δεν ξεφλουδίζει, κάτι που είναι γνωστό ότι κάνει η βαφή. Ένα άλλο μεγάλο πλεονέκτημα της βαφής είναι ότι δεν επηρεάζει την ακρίβεια των διαστάσεων της εκτύπωσης: καθώς η βαφή διεισδύει στην επιφάνεια του μοντέλου, δεν προσθέτει πάχος και επομένως δεν οδηγεί σε απώλεια λεπτομέρειας. Η συγκεκριμένη διαδικασία χρωματισμού εξαρτάται από τη διαδικασία και τα υλικά τρισδιάστατης εκτύπωσης.
Όλες αυτές οι διαδικασίες φινιρίσματος είναι δυνατές όταν εργάζεστε με έναν κατασκευαστικό συνεργάτη όπως το Xometry, επιτρέποντάς σας να δημιουργείτε επαγγελματικές τρισδιάστατες εκτυπώσεις που πληρούν τόσο τα πρότυπα απόδοσης όσο και τα αισθητικά πρότυπα.
Ώρα δημοσίευσης: Απρ-24-2024