Български

Пълно ръководство за техниките за последваща обработка при 3D принтиране, покриващо всичко от премахване на подпори до усъвършенствани методи за довършителни работи за различни материали и приложения в световен мащаб.

Овладяване на последващата обработка при 3D принтиране: Изчерпателно ръководство

3D принтирането революционизира производството, прототипирането и дизайна по целия свят. Въпреки че самият процес на принтиране е завладяващ, истинската магия често се крие в етапите на последващата обработка. Това изчерпателно ръководство изследва света на последващата обработка при 3D принтиране, обхващайки основни техники, най-добри практики и усъвършенствани методи, приложими за различни материали и технологии за принтиране.

Защо последващата обработка е важна?

Последващата обработка е поредицата от операции, извършвани върху 3D принтирана част, след като тя излезе от принтера. Тези стъпки са от решаващо значение по няколко причини:

Обичайни 3D технологии за принтиране и техните нужди от последваща обработка

Специфичните стъпки за последваща обработка, които се изискват, зависят в голяма степен от използваната технология за 3D принтиране. Ето разбивка на обичайните технологии и техните типични работни процеси за последваща обработка:

Моделиране чрез отлагане на стопилка (FDM)

FDM, известен също като Fused Filament Fabrication (FFF), е широко използвана технология, която екструдира разтопен пластмасов филамент слой по слой. Популярните материали включват PLA, ABS, PETG и Nylon.

Типични стъпки за последваща обработка при FDM:

Пример: Последваща обработка на FDM-принтиран ABS корпус за Raspberry Pi

Представете си, че сте 3D принтирали корпус за Raspberry Pi с помощта на ABS филамент. Процесът би включвал: 1. Премахване на подпори: Внимателно отстранете поддържащите структури с клещи или остър нож. 2. Шлайфане: Започнете с шкурка със зърненост 180, за да премахнете забележимите линии на слоевете, след което преминете към зърненост 320 и 400 за по-гладка повърхност. Съсредоточете се върху видимите външни повърхности. 3. Запълване (по избор): Ако има някакви малки пролуки или несъвършенства, ги запълнете с ABS каша (разтворен ABS филамент в ацетон). Оставете го да изсъхне напълно. 4. Грундиране: Нанесете тънък, равномерен слой пластмасов грунд. Оставете го да изсъхне напълно. 5. Боядисване: Нанесете два или три тънки слоя от желания от вас цвят, като използвате спрей боя, предназначена за пластмаси. Оставете всеки слой да изсъхне напълно, преди да нанесете следващия. 6. Прозрачно покритие (по избор): Нанесете прозрачен слой, за да защитите боята и да осигурите лъскаво покритие.

Стереолитография (SLA) и цифрова обработка на светлината (DLP)

SLA и DLP са технологии за 3D принтиране, базирани на смола, които използват светлина за втвърдяване на течна смола. Тези технологии предлагат висока разделителна способност и гладки повърхностни покрития, което ги прави подходящи за детайлни части.

Типични стъпки за последваща обработка при SLA/DLP:

Пример: Последваща обработка на SLA-принтирана миниатюрна фигурка

Да кажем, че сте 3D принтирали много детайлна миниатюрна фигурка с помощта на SLA принтер. Последващата обработка би включвала: 1. Измиване: Потопете фигурката в IPA за 10-20 минути, като леко я разклащате, за да отстраните незаздравената смола. Използвайте мека четка, за да почистите труднодостъпните места. 2. Втвърдяване: Поставете фигурката в камера за UV втвърдяване за препоръчителното време, обикновено 30-60 минути, в зависимост от използваната смола. 3. Премахване на подпори: Внимателно отстранете поддържащите структури с остри машинки за подстригване или хоби нож, като внимавате за деликатните детайли. 4. Шлайфане (по избор): Ако е необходимо, леко шлифовайте останалите следи от подпори с много фина шкурка (напр. 600-800 зърненост). 5. Боядисване (по избор): Грундирайте и боядисайте фигурката с акрилни бои, за да я съживите. 6. Прозрачно покритие (по избор): Нанесете прозрачен слой, за да защитите боята и да добавите лъскаво или матово покритие.

Селективно лазерно синтероване (SLS)

SLS е технология за 3D принтиране на прахова основа, която използва лазер за сливане на прахови частици. Материалите включват Nylon, TPU и други полимери.

Типични стъпки за последваща обработка при SLS:

Пример: Последваща обработка на SLS-принтирана найлонова скоба

Представете си, че сте 3D принтирали найлонова скоба за промишлено приложение с помощта на SLS. Последващата обработка би включвала: 1. Отстраняване на прах: Внимателно отстранете несинтероването прах от скобата със сгъстен въздух и четки. Уверете се, че всички вътрешни кухини са старателно почистени. 2. Бластиране с мъниста: Бластирайте скобата с мъниста, за да изгладите повърхността и да премахнете всички останали прахови частици. Използвайте фина среда за мъниста за последователно покритие. 3. Боядисване (по избор): Ако желаете, боядисайте скобата в определен цвят за идентификация или естетически цели. 4. Покритие (по избор): Нанесете защитно покритие за подобряване на химическата устойчивост или водонепроницаемост, в зависимост от изискванията на приложението.

Селективно лазерно топене (SLM) и директно лазерно синтероване на метал (DMLS)

SLM и DMLS са технологии за 3D принтиране на метал, които използват лазер за стопяване на метален прах. Материалите включват алуминий, титан, неръждаема стомана и никелови сплави.

Типични стъпки за последваща обработка при SLM/DMLS:

Пример: Последваща обработка на DMLS-принтиран титанов имплант

Разгледайте титанов имплант, създаден с помощта на DMLS за медицински приложения. Последващата обработка включва: 1. Премахване на подпори: Отстранете поддържащите структури с помощта на жично EDM, за да сведете до минимум напрежението и повредите на импланта. 2. Топлинна обработка: Подложете импланта на топлинна обработка, за да облекчите остатъчните напрежения и да подобрите неговите механични свойства, като гарантирате биосъвместимост и структурна цялост. 3. Механична обработка (по избор): Прецизно обработете критичните зони на импланта, за да постигнете необходимите размери и повърхностно покритие за оптимално прилягане и функционалност. 4. Повърхностна обработка: Полирайте или пасивирайте повърхността, за да създадете гладка, биосъвместима повърхност, която насърчава остеоинтеграцията (растеж на кост около импланта). 5. HIP (по избор): Използвайте HIP за допълнително намаляване на всяка оставаща порьозност и подобряване на плътността на импланта, увеличавайки неговата здравина и устойчивост на умора.

Подробни техники за последваща обработка

Премахване на подпори

Премахването на поддържащите структури е основна стъпка в много работни процеси за последваща обработка при 3D принтиране. Най-добрият подход зависи от материала на подпорите, геометрията на частта и желаното повърхностно покритие.

Шлайфане

Шлайфането е важна техника за изглаждане на повърхности и премахване на линии на слоевете. Ключът е да започнете с груба зърненост и постепенно да преминете към по-фина зърненост.

Запълване

Запълването се използва за поправяне на пролуки, несъвършенства и шевове в 3D принтирани части. Предлагат се няколко вида пълнители:

Грундиране

Грундирането създава гладка, еднородна повърхност за боядисване и помага на боята да се залепи по-добре към пластмасата. Изберете грунд, който е съвместим с пластмасовия материал.

Боядисване

Боядисването добавя цвят, детайли и защита към 3D принтирани части. Използвайте бои, специално проектирани за пластмаси. Акрилните бои са популярен избор.

Покритие

Покритието добавя защитен слой към боята и може да осигури лъскаво, матово или сатенено покритие. Покритията също могат да подобрят химическата устойчивост и водонепроницаемост.

Изглаждане с пари

Изглаждането с пари е техника, която използва химически пари за стопяване на повърхността на 3D принтирана част, създавайки гладко, лъскаво покритие. Тази техника обикновено се използва с ABS и други разтворими пластмаси. Внимание: Изглаждането с пари включва потенциално опасни химикали и трябва да се извършва с подходящи предпазни мерки и вентилация.

Полиране

Полирането се използва за създаване на гладка, лъскава повърхност върху 3D принтирани части. Тази техника обикновено се използва с отпечатъци на базата на смола.

Усъвършенствани техники за последваща обработка

Галванизация

Галванизацията е процес на покриване на 3D принтирана част с тънък слой метал. Това може да подобри външния вид, издръжливостта и електрическата проводимост на частта.

Прахово боядисване

Праховото боядисване е процес на нанасяне на сухо прахово покритие върху 3D принтирана част. След това прахът се втвърдява с топлина, създавайки издръжливо, равномерно покритие. Това често се използва върху метални 3D принтирани части.

Текстуриране на повърхността

Текстурирането на повърхността може да добави уникални естетически и функционални свойства към 3D принтирани части. Техниките включват:

Съображения за безопасност

Последващата обработка може да включва опасни материали и инструменти. Винаги спазвайте тези предпазни мерки за безопасност:

Избор на правилните техники за последваща обработка

Най-добрите техники за последваща обработка за дадена 3D принтирана част зависят от няколко фактора:

Глобални примери за приложения за последваща обработка

Заключение

Овладяването на последващата обработка при 3D принтиране е от съществено значение за отключване на пълния потенциал на адитивното производство. Като разберете различните техники и техните приложения, можете да създавате части, които са не само функционални, но и визуално привлекателни и готови за реална употреба. Независимо дали сте любител, дизайнер или производител, инвестирането в знания и умения за последваща обработка значително ще подобри качеството и стойността на вашите 3D принтирани творения. Тъй като технологията за 3D принтиране продължава да се развива, така ще се развиват и техниките за последваща обработка, предлагайки още повече възможности за иновации и персонализиране в различни индустрии по целия свят.