Eesti

Täielik juhend 3D-printimise järeltöötlustehnikate kohta, hõlmates kõike alates tugede eemaldamisest kuni täiustatud viimistlusmeetoditeni erinevatele materjalidele ja rakendustele kogu maailmas.

3D-printimise järeltöötluse meisterlikkus: põhjalik juhend

3D-printimine on revolutsioneerinud tootmist, prototüüpimist ja disaini üle kogu maailma. Kuigi printimisprotsess ise on põnev, peitub tõeline maagia sageli järeltöötluse etappides. See põhjalik juhend uurib 3D-printimise järeltöötluse maailma, hõlmates olulisi tehnikaid, parimaid tavasid ja täiustatud meetodeid, mis on rakendatavad erinevatele materjalidele ja printimistehnoloogiatele.

Miks on järeltöötlus oluline?

Järeltöötlus on toimingute seeria, mis teostatakse 3D-prinditud osaga pärast selle printerist väljumist. Need sammud on olulised mitmel põhjusel:

Levinud 3D-printimise tehnoloogiad ja nende järeltöötlusvajadused

Nõutavad konkreetsed järeltöötluse etapid sõltuvad suuresti kasutatavast 3D-printimise tehnoloogiast. Siin on ülevaade levinumatest tehnoloogiatest ja nende tüüpilistest järeltöötluse töövoogudest:

Sulandladestusmodelleerimine (FDM)

FDM, tuntud ka kui sulatatud filamendi valmistamine (FFF), on laialdaselt kasutatav tehnoloogia, mis ekstrudeerib sulatatud plastifilamenti kihthaaval. Populaarsed materjalid on PLA, ABS, PETG ja nailon.

Tüüpilised FDM-i järeltöötluse etapid:

Näide: FDM-prinditud ABS-korpuse järeltöötlus Raspberry Pi jaoks

Kujutage ette, et olete 3D-printinud Raspberry Pi jaoks korpuse, kasutades ABS-filamenti. Protsess hõlmaks järgmist: 1. Tugede eemaldamine: Eemaldage hoolikalt toestruktuurid tangide või terava noaga. 2. Lihvimine: Alustage 180-karedusastmega liivapaberiga, et eemaldada märgatavad kihijooned, seejärel liikuge siledama pinna saamiseks 320 ja 400 karedusastmele. Keskenduge nähtavatele välispindadele. 3. Täitmine (valikuline): Kui esineb väiksemaid pragusid või ebatäiuseid, täitke need ABS-lägaga (atsetoonis lahustatud ABS-filament). Laske sel täielikult kuivada. 4. Kruntimine: Kandke peale õhuke, ühtlane kiht plastikkrunti. Laske sel põhjalikult kuivada. 5. Värvimine: Kandke kaks või kolm õhukest kihti soovitud värvi, kasutades plastidele mõeldud spreivärvi. Laske igal kihil enne järgmise pealekandmist täielikult kuivada. 6. Lakkimine (valikuline): Kandke peale läbipaistev lakk, et kaitsta värvi ja anda läikiv viimistlus.

Stereolitograafia (SLA) ja digitaalne valgustöötlus (DLP)

SLA ja DLP on vaigupõhised 3D-printimise tehnoloogiad, mis kasutavad vedela vaigu kõvendamiseks valgust. Need tehnoloogiad pakuvad kõrget eraldusvõimet ja siledat pinnaviimistlust, mis teeb need sobivaks detailsete osade jaoks.

Tüüpilised SLA/DLP järeltöötluse etapid:

Näide: SLA-prinditud miniatuurse figuuri järeltöötlus

Oletame, et olete 3D-printinud SLA-printeriga väga detailse miniatuurse figuuri. Järeltöötlus hõlmaks järgmist: 1. Pesemine: Kastke figuur 10-20 minutiks IPA-sse, loksutades seda õrnalt, et eemaldada kõvenemata vaik. Kasutage raskesti ligipääsetavate alade puhastamiseks pehmet harja. 2. Kõvendamine: Asetage figuur UV-kõvenduskambrisse soovitatud ajaks, tavaliselt 30-60 minutiks, olenevalt kasutatud vaigust. 3. Tugede eemaldamine: Lõigake toestruktuurid ettevaatlikult teravate lõiketangide või hobinoaga maha, olles tähelepanelik õrnade detailide suhtes. 4. Lihvimine (valikuline): Vajadusel lihvige kergelt allesjäänud tugede jälgi väga peene liivapaberiga (nt 600-800 karedusaste). 5. Värvimine (valikuline): Kruntige ja värvige figuur akrüülvärvidega, et see ellu äratada. 6. Lakkimine (valikuline): Kandke peale läbipaistev lakk, et kaitsta värvi ja lisada läikiv või matt viimistlus.

Valikuline lasersulatus (SLS)

SLS on pulbripõhine 3D-printimise tehnoloogia, mis kasutab pulbriosakeste kokkusulatamiseks laserit. Materjalide hulka kuuluvad nailon, TPU ja muud polümeerid.

Tüüpilised SLS-i järeltöötluse etapid:

Näide: SLS-prinditud nailonklambri järeltöötlus

Kujutage ette, et olete SLS-tehnoloogiaga 3D-printinud tööstuslikuks rakenduseks nailonklambri. Järeltöötlus hõlmaks järgmist: 1. Pulbri eemaldamine: Eemaldage hoolikalt sulatamata pulber klambrist suruõhu ja harjadega. Veenduge, et kõik sisemised õõnsused on põhjalikult puhastatud. 2. Kuulpritsimine: Tehke klambrile kuulpritsimine, et siluda pinda ja eemaldada allesjäänud pulbriosakesed. Kasutage ühtlase viimistluse saamiseks peent kuulmaterjali. 3. Värvimine (valikuline): Soovi korral värvige klamber identifitseerimiseks või esteetilistel eesmärkidel teatud värvi. 4. Katmine (valikuline): Kandke peale kaitsekate kemikaalikindluse või veekindluse parandamiseks, sõltuvalt rakenduse nõuetest.

Valikuline lasersulatamine (SLM) ja otsene metalli lasersulatamine (DMLS)

SLM ja DMLS on metalli 3D-printimise tehnoloogiad, mis kasutavad metallipulbri kokkusulatamiseks laserit. Materjalide hulka kuuluvad alumiinium, titaan, roostevaba teras ja niklisulamid.

Tüüpilised SLM/DMLS järeltöötluse etapid:

Näide: DMLS-prinditud titaanist implantaadi järeltöötlus

Vaatleme DMLS-i abil meditsiinilisteks rakendusteks loodud titaanist implantaati. Järeltöötlus hõlmab: 1. Tugede eemaldamine: Eemaldage toestruktuurid traaterosiooni abil, et minimeerida pinget ja implantaadi kahjustusi. 2. Kuumtöötlus: Tehke implantaadile kuumtöötlus, et leevendada jääkpingeid ja parandada selle mehaanilisi omadusi, tagades bioühilduvuse ja struktuurse terviklikkuse. 3. Mehaaniline töötlus (valikuline): Töötlege täpselt implantaadi kriitilisi piirkondi, et saavutada nõutavad mõõtmed ja pinnaviimistlus optimaalse sobivuse ja funktsionaalsuse tagamiseks. 4. Pinnaviimistlus: Poleerige või passiveerige pind, et luua sile, bioühilduv pind, mis soodustab osteointegratsiooni (luukoe kasv implantaadi ümber). 5. HIP (valikuline): Kasutage HIP-i, et veelgi vähendada allesjäänud poorsust ja suurendada implantaadi tihedust, tõstes selle tugevust ja väsimuskindlust.

Detailsed järeltöötlustehnikad

Tugede eemaldamine

Toestruktuuride eemaldamine on paljude 3D-printimise järeltöötluse töövoogude põhiline etapp. Parim lähenemine sõltub tugimaterjalist, osa geomeetriast ja soovitud pinnaviimistlusest.

Lihvimine

Lihvimine on oluline tehnika pindade silumiseks ja kihijoonte eemaldamiseks. Oluline on alustada jämeda teraga ja liikuda järk-järgult peenemate terade juurde.

Täitmine

Täitmist kasutatakse pragude, ebatäiuste ja ühenduskohtade parandamiseks 3D-prinditud osades. Saadaval on mitut tüüpi täiteaineid:

Kruntimine

Kruntimine loob sileda, ühtlase pinna värvimiseks ja aitab värvil paremini plastile kinnituda. Valige krunt, mis sobib plastmaterjaliga.

Värvimine

Värvimine lisab 3D-prinditud osadele värvi, detaile ja kaitset. Kasutage spetsiaalselt plastidele mõeldud värve. Akrüülvärvid on populaarne valik.

Katmine

Katmine lisab värvile kaitsva kihi ja võib anda läikiva, mati või satiinviimistluse. Katted võivad parandada ka kemikaalikindlust ja veekindlust.

Aurusilumine

Aurusilumine on tehnika, mis kasutab keemilisi aure 3D-prinditud osa pinna sulatamiseks, luues sileda ja läikiva viimistluse. Seda tehnikat kasutatakse tavaliselt ABS-i ja muude lahustuvate plastidega. Hoiatus: Aurusilumine hõlmab potentsiaalselt ohtlikke kemikaale ja seda tuleb teha nõuetekohaste ohutusmeetmete ning ventilatsiooniga.

Poleerimine

Poleerimist kasutatakse 3D-prinditud osadel sileda ja läikiva pinna loomiseks. Seda tehnikat kasutatakse tavaliselt vaigupõhiste printide puhul.

Täiustatud järeltöötlustehnikad

Galvaniseerimine

Galvaniseerimine on protsess, mille käigus kaetakse 3D-prinditud osa õhukese metallikihiga. See võib parandada osa välimust, vastupidavust ja elektrijuhtivust.

Pulbervärvimine

Pulbervärvimine on protsess, mille käigus kantakse 3D-prinditud osale kuiv pulbervärv. Seejärel kõvendatakse pulber kuumusega, luues vastupidava ja ühtlase viimistluse. Seda kasutatakse sageli metallist 3D-prinditud osadel.

Pinnatekstuurimine

Pinnatekstuurimine võib lisada 3D-prinditud osadele unikaalseid esteetilisi ja funktsionaalseid omadusi. Tehnikad hõlmavad:

Ohutuskaalutlused

Järeltöötlus võib hõlmata ohtlikke materjale ja tööriistu. Järgige alati neid ohutusabinõusid:

Õigete järeltöötlustehnikate valimine

Parimad järeltöötlustehnikad konkreetse 3D-prinditud osa jaoks sõltuvad mitmest tegurist:

Globaalsed näited järeltöötluse rakendustest

Kokkuvõte

3D-printimise järeltöötluse meisterlikkus on lisatootmise täieliku potentsiaali avamiseks hädavajalik. Mõistes erinevaid tehnikaid ja nende rakendusi, saate luua osi, mis pole mitte ainult funktsionaalsed, vaid ka visuaalselt atraktiivsed ja valmis reaalseks kasutamiseks. Olenemata sellest, kas olete harrastaja, disainer või tootja, järeltöötlusalaste teadmiste ja oskuste omandamine parandab oluliselt teie 3D-prinditud loomingu kvaliteeti ja väärtust. Nagu areneb edasi 3D-printimise tehnoloogia, arenevad ka järeltöötlustehnikad, pakkudes veelgi rohkem võimalusi innovatsiooniks ja kohandamiseks erinevates tööstusharudes üle maailma.