Čeština

Kompletní průvodce technikami následného zpracování 3D tisku, pokrývající vše od odstraňování podpěr až po pokročilé metody povrchové úpravy pro různé materiály a aplikace globálně.

Zvládnutí následného zpracování 3D tisku: Komplexní průvodce

3D tisk způsobil revoluci ve výrobě, prototypování a designu po celém světě. Zatímco samotný proces tisku je fascinující, skutečné kouzlo často spočívá v fázích následného zpracování. Tento komplexní průvodce zkoumá svět následného zpracování 3D tisku a pokrývá základní techniky, osvědčené postupy a pokročilé metody použitelné pro různé materiály a tiskové technologie.

Proč je následné zpracování důležité?

Následné zpracování je série operací prováděných na 3D tištěném dílu poté, co vyjde z tiskárny. Tyto kroky jsou zásadní z několika důvodů:

Běžné technologie 3D tisku a jejich potřeby následného zpracování

Specifické kroky následného zpracování závisí do značné míry na použité technologii 3D tisku. Zde je rozpis běžných technologií a jejich typických pracovních postupů následného zpracování:

Modelování tavením (FDM)

FDM, také známé jako Fused Filament Fabrication (FFF), je široce používaná technologie, která vytlačuje roztavené plastové vlákno vrstvu po vrstvě. Mezi oblíbené materiály patří PLA, ABS, PETG a Nylon.

Typické kroky následného zpracování FDM:

Příklad: Následné zpracování FDM-tištěného krytu ABS pro Raspberry Pi

Představte si, že jste 3D vytiskli kryt pro Raspberry Pi pomocí ABS vlákna. Proces by zahrnoval: 1. Odstranění podpěr: Opatrně odstraňte podpůrné struktury pomocí kleští nebo ostrého nože. 2. Broušení: Začněte smirkovým papírem o zrnitosti 180, abyste odstranili znatelné vrstevnice, poté přejděte na zrnitost 320 a 400 pro hladší povrch. Zaměřte se na viditelné vnější povrchy. 3. Plnění (volitelné): Pokud existují nějaké malé mezery nebo nedokonalosti, vyplňte je ABS kaší (rozpuštěné ABS vlákno v acetonu). Nechte ji zcela zaschnout. 4. Základování: Naneste tenkou, rovnoměrnou vrstvu plastového základního nátěru. Nechte ji důkladně zaschnout. 5. Lakování: Naneste dvě nebo tři tenké vrstvy požadované barvy pomocí spreje určeného pro plasty. Před nanesením další vrstvy nechte každou vrstvu zcela zaschnout. 6. Čirý povlak (volitelné): Naneste čirý povlak, abyste ochránili barvu a zajistili lesklý povrch.

Stereolitografie (SLA) a digitální zpracování světla (DLP)

SLA a DLP jsou technologie 3D tisku založené na pryskyřici, které používají světlo k vytvrzení tekuté pryskyřice. Tyto technologie nabízejí vysoké rozlišení a hladké povrchové úpravy, díky čemuž jsou vhodné pro detailní díly.

Typické kroky následného zpracování SLA/DLP:

Příklad: Následné zpracování SLA-tištěné miniaturní figurky

Řekněme, že jste 3D vytiskli vysoce detailní miniaturní figurku pomocí SLA tiskárny. Následné zpracování by zahrnovalo: 1. Promývání: Ponořte figurku do IPA na 10-20 minut, jemně s ní zatřeste, abyste odstranili nevytvrzenou pryskyřici. Použijte měkký štětec k čištění těžko dostupných míst. 2. Vytvrzování: Umístěte figurku do UV vytvrzovací komory na doporučenou dobu, obvykle 30-60 minut, v závislosti na použité pryskyřici. 3. Odstranění podpěr: Opatrně odstřihněte podpůrné struktury ostrými kleštičkami nebo modelářským nožem, přičemž dávejte pozor na jemné detaily. 4. Broušení (volitelné): V případě potřeby lehce obruste zbývající stopy po podpěrách velmi jemným smirkovým papírem (např. zrnitost 600-800). 5. Lakování (volitelné): Založte a nalakujte figurku akrylovými barvami, abyste ji oživili. 6. Čirý povlak (volitelné): Naneste čirý povlak, abyste ochránili barvu a zajistili lesklý nebo matný povrch.

Selektivní laserové spékání (SLS)

SLS je technologie 3D tisku založená na prášku, která používá laser ke spojování práškových částic dohromady. Mezi materiály patří Nylon, TPU a další polymery.

Typické kroky následného zpracování SLS:

Příklad: Následné zpracování SLS-tištěného nylonového držáku

Představte si, že jste 3D vytiskli nylonový držák pro průmyslové použití pomocí SLS. Následné zpracování by zahrnovalo: 1. Odstraňování prášku: Opatrně odstraňte nespečený prášek z držáku pomocí stlačeného vzduchu a štětců. Zajistěte, aby byly důkladně vyčištěny všechny vnitřní dutiny. 2. Tryskání kuličkami: Tryskejte držák kuličkami, abyste vyhladili povrch a odstranili veškeré zbývající částice prášku. Použijte jemné tryskací médium pro konzistentní povrch. 3. Barvení (volitelné): V případě potřeby obarvěte držák na specifickou barvu pro identifikaci nebo estetické účely. 4. Nanášení povlaku (volitelné): Naneste ochranný povlak pro zlepšení chemické odolnosti nebo vodotěsnosti, v závislosti na požadavcích aplikace.

Selektivní laserové tavení (SLM) a přímé laserové spékání kovu (DMLS)

SLM a DMLS jsou technologie 3D tisku kovu, které používají laser k tavení kovového prášku dohromady. Mezi materiály patří hliník, titan, nerezová ocel a slitiny niklu.

Typické kroky následného zpracování SLM/DMLS:

Příklad: Následné zpracování DMLS-tištěného titanového implantátu

Zvažte titanový implantát vytvořený pomocí DMLS pro lékařské aplikace. Následné zpracování zahrnuje: 1. Odstranění podpěr: Odstraňte podpůrné struktury pomocí drátového EDM, abyste minimalizovali pnutí a poškození implantátu. 2. Tepelné zpracování: Vystavte implantát tepelnému zpracování, abyste uvolnili zbytková pnutí a zlepšili jeho mechanické vlastnosti, a zajistili tak biokompatibilitu a strukturální integritu. 3. Obrábění (volitelné): Přesně obrobte kritické oblasti implantátu, abyste dosáhli požadovaných rozměrů a povrchové úpravy pro optimální uchycení a funkčnost. 4. Povrchová úprava: Vyleštěte nebo pasivujte povrch, abyste vytvořili hladký, biokompatibilní povrch, který podporuje oseointegraci (růst kosti kolem implantátu). 5. HIP (volitelné): Využijte HIP k dalšímu snížení případné zbývající pórovitosti a zvýšení hustoty implantátu, čímž se zvýší jeho pevnost a odolnost proti únavě.

Podrobné techniky následného zpracování

Odstranění podpěr

Odstranění podpůrných struktur je základním krokem v mnoha pracovních postupech následného zpracování 3D tisku. Nejlepší přístup závisí na materiálu podpěry, geometrii dílu a požadované povrchové úpravě.

Broušení

Broušení je zásadní technika pro vyhlazování povrchů a odstraňování vrstevnic. Klíčem je začít s hrubou zrnitostí a postupně přecházet na jemnější zrnitosti.

Plnění

Plnění se používá k opravě mezer, nedokonalostí a švů v 3D tištěných dílech. K dispozici je několik typů výplní:

Základování

Základování vytváří hladký, rovnoměrný povrch pro lakování a pomáhá barvě lépe přilnout k plastu. Vyberte základní nátěr, který je kompatibilní s plastovým materiálem.

Lakování

Lakování dodává 3D tištěným dílům barvu, detaily a ochranu. Používejte barvy speciálně navržené pro plasty. Akrylové barvy jsou oblíbenou volbou.

Nanášení povlaku

Nanášení povlaku přidává k barvě ochrannou vrstvu a může poskytnout lesklý, matný nebo saténový povrch. Povlaky mohou také zlepšit chemickou odolnost a vodotěsnost.

Hlazení parami

Hlazení parami je technika, která používá chemické páry k roztavení povrchu 3D tištěného dílu a vytváří hladký, lesklý povrch. Tato technika se běžně používá s ABS a dalšími rozpustnými plasty. Upozornění: Hlazení parami zahrnuje potenciálně nebezpečné chemikálie a mělo by být prováděno s náležitými bezpečnostními opatřeními a ventilací.

Leštění

Leštění se používá k vytvoření hladkého, lesklého povrchu na 3D tištěných dílech. Tato technika se běžně používá u výtisků na bázi pryskyřice.

Pokročilé techniky následného zpracování

Galvanické pokovování

Galvanické pokovování je proces potahování 3D tištěného dílu tenkou vrstvou kovu. To může zlepšit vzhled dílu, trvanlivost a elektrickou vodivost.

Práškové lakování

Práškové lakování je proces nanášení suchého práškového laku na 3D tištěný díl. Prášek se poté vytvrzuje teplem, čímž se vytvoří trvanlivý a rovnoměrný povrch. Často se používá na kovové 3D tištěné díly.

Texturování povrchu

Texturování povrchu může přidat jedinečné estetické a funkční vlastnosti 3D tištěným dílům. Mezi techniky patří:

Bezpečnostní aspekty

Následné zpracování může zahrnovat nebezpečné materiály a nástroje. Vždy dodržujte tato bezpečnostní opatření:

Výběr správných technik následného zpracování

Nejlepší techniky následného zpracování pro konkrétní 3D tištěný díl závisí na několika faktorech:

Globální příklady aplikací následného zpracování

Závěr

Zvládnutí následného zpracování 3D tisku je nezbytné pro odemknutí plného potenciálu aditivní výroby. Pochopením různých technik a jejich aplikací můžete vytvářet díly, které jsou nejen funkční, ale také vizuálně přitažlivé a připravené k použití v reálném světě. Ať už jste kutil, návrhář nebo výrobce, investice do znalostí a dovedností v oblasti následného zpracování výrazně zvýší kvalitu a hodnotu vašich 3D tištěných výtvorů. Jak se technologie 3D tisku neustále vyvíjí, vyvíjejí se i techniky následného zpracování, které nabízejí ještě více možností pro inovace a přizpůsobení v různých průmyslových odvětvích po celém světě.