Ενώ το μεγαλύτερο μέρος της κατασκευαστικής εργασίας γίνεται μέσα στον τρισδιάστατο εκτυπωτή, καθώς τα εξαρτήματα κατασκευάζονται στρώμα προς στρώμα, αυτό δεν είναι το τέλος της διαδικασίας. Η μετεπεξεργασία είναι ένα σημαντικό βήμα στη ροή εργασίας της τρισδιάστατης εκτύπωσης που μετατρέπει τα εκτυπωμένα εξαρτήματα σε τελικά προϊόντα. Δηλαδή, η «μετά την επεξεργασία» καθαυτή 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 καλύψουν διαφορετικές αισθητικές και λειτουργικές απαιτήσεις.
Όπως θα δούμε λεπτομερέστερα σε αυτό το άρθρο, υπάρχουν πολλές τεχνικές μετεπεξεργασίας και φινιρίσματος επιφανειών, συμπεριλαμβανομένης της βασικής μετεπεξεργασίας (όπως η αφαίρεση υποστρώματος), της λείανσης της επιφάνειας (φυσικής και χημικής) και της επεξεργασίας χρώματος. Η κατανόηση των διαφορετικών διαδικασιών που μπορείτε να χρησιμοποιήσετε στην τρισδιάστατη εκτύπωση θα σας επιτρέψει να ανταποκριθείτε στις προδιαγραφές και τις απαιτήσεις του προϊόντος, είτε ο στόχος σας είναι η επίτευξη ομοιόμορφης ποιότητας επιφάνειας, συγκεκριμένης αισθητικής είτε αυξημένης παραγωγικότητας. Ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά.
Η βασική μετεπεξεργασία αναφέρεται συνήθως στα αρχικά βήματα μετά την αφαίρεση και τον καθαρισμό του τρισδιάστατα εκτυπωμένου εξαρτήματος από το κέλυφος συναρμολόγησης, συμπεριλαμβανομένης της αφαίρεσης της βάσης και της βασικής λείανσης της επιφάνειας (ως προετοιμασία για πιο λεπτομερείς τεχνικές λείανσης).
Πολλές διαδικασίες τρισδιάστατης εκτύπωσης, συμπεριλαμβανομένης της μοντελοποίησης με σύντηξη εναπόθεσης (FDM), της στερεολιθογραφίας (SLA), της άμεσης σύντηξης με λέιζερ μετάλλου (DMLS) και της ψηφιακής σύνθεσης φωτός άνθρακα (DLS), απαιτούν τη χρήση δομών στήριξης για τη δημιουργία προεξοχών, γεφυρών και εύθραυστων δομών. . ιδιαιτερότητα. Αν και αυτές οι δομές είναι χρήσιμες στη διαδικασία εκτύπωσης, πρέπει να αφαιρεθούν πριν από την εφαρμογή τεχνικών φινιρίσματος.
Η αφαίρεση του υποστρώματος μπορεί να γίνει με διάφορους τρόπους, αλλά η πιο συνηθισμένη διαδικασία σήμερα περιλαμβάνει χειροκίνητη εργασία, όπως κοπή, για την αφαίρεση του υποστρώματος. Όταν χρησιμοποιούνται υδατοδιαλυτά υποστρώματα, η δομή υποστήριξης μπορεί να αφαιρεθεί βυθίζοντας το τυπωμένο αντικείμενο στο νερό. Υπάρχουν επίσης εξειδικευμένες λύσεις για την αυτοματοποιημένη αφαίρεση εξαρτημάτων, ιδιαίτερα η κατασκευή προσθέτων μετάλλων, η οποία χρησιμοποιεί εργαλεία όπως μηχανές CNC και ρομπότ για την ακριβή κοπή των υποστρωμάτων και τη διατήρηση των ανοχών.
Μια άλλη βασική μέθοδος μετεπεξεργασίας είναι η αμμοβολή. Η διαδικασία περιλαμβάνει τον ψεκασμό σωματιδίων υπό υψηλή πίεση στα εκτυπωμένα μέρη. Η επίδραση του υλικού ψεκασμού στην επιφάνεια εκτύπωσης δημιουργεί μια πιο λεία και ομοιόμορφη υφή.
Η αμμοβολή είναι συχνά το πρώτο βήμα για την εξομάλυνση μιας τρισδιάστατα εκτυπωμένης επιφάνειας, καθώς αφαιρεί αποτελεσματικά τα υπολείμματα υλικού και δημιουργεί μια πιο ομοιόμορφη επιφάνεια που στη συνέχεια είναι έτοιμη για επόμενα βήματα όπως γυάλισμα, βαφή ή βάψιμο. Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι η αμμοβολή δεν παράγει γυαλιστερό ή γυαλιστερό φινίρισμα.
Πέρα από την απλή αμμοβολή, υπάρχουν και άλλες τεχνικές μετεπεξεργασίας που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη βελτίωση της ομαλότητας και άλλων επιφανειακών ιδιοτήτων των τυπωμένων εξαρτημάτων, όπως η ματ ή γυαλιστερή εμφάνιση. Σε ορισμένες περιπτώσεις, οι τεχνικές φινιρίσματος μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την επίτευξη ομαλότητας κατά τη χρήση διαφορετικών δομικών υλικών και διαδικασιών εκτύπωσης. Ωστόσο, σε άλλες περιπτώσεις, η εξομάλυνση της επιφάνειας είναι κατάλληλη μόνο για ορισμένους τύπους μέσων ή εκτυπώσεων. Η γεωμετρία του εξαρτήματος και το υλικό εκτύπωσης είναι οι δύο πιο σημαντικοί παράγοντες κατά την επιλογή μιας από τις ακόλουθες μεθόδους εξομάλυνσης επιφάνειας (όλες διαθέσιμες στο Xometry Instant Pricing).
Αυτή η μέθοδος μετεπεξεργασίας είναι παρόμοια με την συμβατική αμμοβολή με μέσα, 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 επίδραση των στρογγυλών γυάλινων χαντρών στην επιφάνεια της εκτύπωσης δημιουργεί ένα πιο λείο και ομοιόμορφο επιφανειακό αποτέλεσμα. Εκτός από τα αισθητικά οφέλη της αμμοβολής, η διαδικασία λείανσης αυξάνει τη μηχανική αντοχή του εξαρτήματος χωρίς να επηρεάζει το μέγεθός του. Αυτό συμβαίνει επειδή το σφαιρικό σχήμα των γυάλινων χαντρών μπορεί να έχει μια πολύ επιφανειακή επίδραση στην επιφάνεια του εξαρτήματος.
Η περιστροφή, γνωστή και ως κοσκίνισμα, είναι μια αποτελεσματική λύση για την μετεπεξεργασία 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, προκαλώντας την τριβή των υπολειμμάτων στο εκτυπωμένο εξάρτημα, αφαιρώντας τυχόν ανωμαλίες στην επιφάνεια και δημιουργώντας μια λεία επιφάνεια.
Η περιστροφή των μέσων είναι πιο ισχυρή από την αμμοβολή και η ομαλότητα της επιφάνειας μπορεί να ρυθμιστεί ανάλογα με τον τύπο του υλικού περιστροφής. Για παράδειγμα, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μέσα χαμηλής κοκκομετρίας για να δημιουργήσετε μια πιο τραχιά υφή επιφάνειας, ενώ η χρήση τσιπς υψηλής κοκκομετρίας μπορεί να δημιουργήσει μια πιο λεία επιφάνεια. Μερικά από τα πιο συνηθισμένα μεγάλα συστήματα φινιρίσματος μπορούν να χειριστούν εξαρτήματα διαστάσεων 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 περιστροφικά με ένα φορέα.
Ενώ όλες οι παραπάνω μέθοδοι εξομάλυνσης βασίζονται σε φυσικές διεργασίες, η εξομάλυνση με ατμό βασίζεται σε μια χημική αντίδραση μεταξύ του εκτυπωμένου υλικού και του ατμού για την παραγωγή μιας 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 αναδιανέμοντας το τηγμένο υλικό.
Η λείανση με ατμό είναι επίσης γνωστό ότι δίνει στην επιφάνεια ένα πιο γυαλιστερό και γυαλιστερό φινίρισμα. Συνήθως, η διαδικασία λείανσης με ατμό είναι πιο ακριβή από τη φυσική λείανση, αλλά προτιμάται λόγω της ανώτερης λείανσης και του γυαλιστερού φινιρίσματος. Η λείανση με ατμό είναι συμβατή με τα περισσότερα πολυμερή και ελαστομερή υλικά τρισδιάστατης εκτύπωσης.
Ο χρωματισμός ως πρόσθετο βήμα μετεπεξεργασίας είναι ένας εξαιρετικός τρόπος για να βελτιώσετε την αισθητική του εκτυπωμένου αποτελέσματος. Παρόλο που τα υλικά τρισδιάστατης εκτύπωσης (ειδικά τα νήματα FDM) διατίθενται σε μια ποικιλία επιλογών χρωμάτων, η τόνωση ως μετεπεξεργασία σάς επιτρέπει να χρησιμοποιείτε υλικά και διαδικασίες εκτύπωσης που πληρούν τις προδιαγραφές του προϊόντος και επιτυγχάνουν τη σωστή αντιστοίχιση χρωμάτων για ένα δεδομένο υλικό. Ακολουθούν οι δύο πιο συνηθισμένες μέθοδοι χρωματισμού για τρισδιάστατη εκτύπωση.
Η βαφή με ψεκασμό είναι μια δημοφιλής μέθοδος που περιλαμβάνει τη χρήση ενός ψεκαστήρα αεροζόλ για την εφαρμογή ενός στρώματος χρώματος σε μια τρισδιάστατη εκτύπωση. Διακόπτοντας την τρισδιάστατη εκτύπωση, μπορείτε να ψεκάσετε χρώμα ομοιόμορφα πάνω στο εξάρτημα, καλύπτοντας ολόκληρη την επιφάνειά του. (Το χρώμα μπορεί επίσης να εφαρμοστεί επιλεκτικά χρησιμοποιώντας τεχνικές κάλυψης.) Αυτή η μέθοδος είναι κοινή τόσο για τρισδιάστατα εκτυπωμένα όσο και για μηχανικά επεξεργασμένα εξαρτήματα και είναι σχετικά φθηνή. Ωστόσο, έχει ένα σημαντικό μειονέκτημα: επειδή το μελάνι εφαρμόζεται πολύ λεπτό, εάν το εκτυπωμένο εξάρτημα είναι γρατσουνισμένο ή φθαρμένο, το αρχικό χρώμα του εκτυπωμένου υλικού θα γίνει ορατό. Η ακόλουθη διαδικασία σκίασης λύνει αυτό το πρόβλημα.
Σε αντίθεση με τη βαφή με ψεκασμό ή το πινέλο, το μελάνι στην τρισδιάστατη εκτύπωση διεισδύει κάτω από την επιφάνεια. Αυτό έχει πολλά πλεονεκτήματα. Πρώτον, εάν η τρισδιάστατη εκτύπωση φθαρεί ή γρατσουνιστεί, τα ζωντανά χρώματά της θα παραμείνουν άθικτα. Η βαφή 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: επειδή 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 της τρισδιάστατης εκτύπωσης.
Όλες αυτές οι διαδικασίες φινιρίσματος είναι δυνατές όταν συνεργάζεστε με έναν συνεργάτη κατασκευής όπως η Xometry, επιτρέποντάς σας να δημιουργείτε επαγγελματικές τρισδιάστατες εκτυπώσεις που πληρούν τόσο τα πρότυπα απόδοσης όσο και τα αισθητικά πρότυπα.
Ώρα δημοσίευσης: 24 Απριλίου 2024