Українська

Повний посібник з технік постобробки 3D-друку, що охоплює все: від видалення підтримок до передових методів фінішної обробки для різних матеріалів та застосувань у всьому світі.

Опанування постобробки 3D-друку: повний посібник

3D-друк здійснив революцію у виробництві, прототипуванні та дизайні по всьому світу. Хоча сам процес друку є захопливим, справжня магія часто криється в етапах постобробки. Цей вичерпний посібник досліджує світ постобробки 3D-друку, охоплюючи основні техніки, найкращі практики та передові методи, що застосовуються до різних матеріалів і технологій друку.

Чому постобробка важлива?

Постобробка — це серія операцій, що виконуються над 3D-друкованою деталлю після того, як вона виходить з принтера. Ці кроки є вирішальними з кількох причин:

Поширені технології 3D-друку та їхні потреби в постобробці

Конкретні кроки постобробки значною мірою залежать від використовуваної технології 3D-друку. Ось огляд поширених технологій та їх типових робочих процесів постобробки:

Моделювання методом наплавлення (FDM)

FDM, також відома як пошарове наплавлення нитки (FFF), — це широко використовувана технологія, яка екструдує розплавлену пластикову нитку шар за шаром. Популярні матеріали включають PLA, ABS, PETG та нейлон.

Типові етапи постобробки FDM:

Приклад: Постобробка корпусу для Raspberry Pi, надрукованого з ABS за технологією FDM

Уявіть, що ви надрукували корпус для Raspberry Pi, використовуючи ABS-пластик. Процес включатиме: 1. Видалення підтримок: Обережно видаліть підтримуючі структури за допомогою плоскогубців або гострого ножа. 2. Шліфування: Почніть з наждачного паперу зернистістю 180, щоб видалити помітні лінії шарів, потім перейдіть до зернистості 320 і 400 для більш гладкої поверхні. Зосередьтеся на видимих зовнішніх поверхнях. 3. Шпаклювання (за бажанням): Якщо є невеликі зазори або дефекти, заповніть їх ABS-сумішшю (розчинений ABS-пластик в ацетоні). Дайте їй повністю висохнути. 4. Ґрунтування: Нанесіть тонкий, рівний шар ґрунтовки для пластику. Дайте їй ретельно висохнути. 5. Фарбування: Нанесіть два-три тонких шари фарби бажаного кольору за допомогою аерозольної фарби, призначеної для пластику. Дайте кожному шару повністю висохнути перед нанесенням наступного. 6. Лакування (за бажанням): Нанесіть прозорий лак для захисту фарби та надання глянсового фінішу.

Стереолітографія (SLA) та цифрова обробка світлом (DLP)

SLA та DLP — це технології 3D-друку на основі смоли, які використовують світло для затвердіння рідкої смоли. Ці технології забезпечують високу роздільну здатність і гладку поверхню, що робить їх придатними для деталізованих виробів.

Типові етапи постобробки SLA/DLP:

Приклад: Постобробка мініатюрної фігурки, надрукованої за технологією SLA

Припустімо, ви надрукували високодеталізовану мініатюрну фігурку за допомогою SLA-принтера. Постобробка включатиме: 1. Промивання: Занурте фігурку в IPA на 10-20 хвилин, обережно перемішуючи її, щоб видалити незатверділу смолу. Використовуйте м'яку щітку для очищення важкодоступних місць. 2. Затвердіння: Помістіть фігурку в УФ-камеру для затвердіння на рекомендований час, зазвичай 30-60 хвилин, залежно від використовуваної смоли. 3. Видалення підтримок: Обережно відріжте підтримуючі структури гострими кусачками або модельним ножем, пам'ятаючи про крихкі деталі. 4. Шліфування (за бажанням): За потреби, злегка відшліфуйте будь-які залишкові сліди від підтримок наждачним папером дуже дрібної зернистості (наприклад, 600-800). 5. Фарбування (за бажанням): Заґрунтуйте та розфарбуйте фігурку акриловими фарбами, щоб "оживити" її. 6. Лакування (за бажанням): Нанесіть прозорий лак для захисту фарби та додання глянсового або матового фінішу.

Селективне лазерне спікання (SLS)

SLS — це технологія 3D-друку на основі порошку, яка використовує лазер для спікання частинок порошку. Матеріали включають нейлон, ТПУ та інші полімери.

Типові етапи постобробки SLS:

Приклад: Постобробка нейлонового кронштейна, надрукованого за технологією SLS

Уявіть, що ви надрукували нейлоновий кронштейн для промислового застосування за допомогою SLS. Постобробка включатиме: 1. Очищення від порошку: Обережно видаліть неспечений порошок з кронштейна за допомогою стисненого повітря та щіток. Переконайтеся, що всі внутрішні порожнини ретельно очищені. 2. Струменева обробка: Обробіть кронштейн струменем скляних кульок, щоб згладити поверхню та видалити залишкові частинки порошку. Використовуйте дрібний абразив для рівномірного фінішу. 3. Фарбування (за бажанням): За бажанням, пофарбуйте кронштейн у певний колір для ідентифікації або з естетичних міркувань. 4. Покриття (за бажанням): Нанесіть захисне покриття для покращення хімічної стійкості або водонепроникності, залежно від вимог застосування.

Селективне лазерне плавлення (SLM) та пряме лазерне спікання металу (DMLS)

SLM та DMLS — це технології 3D-друку металом, які використовують лазер для сплавлення металевого порошку. Матеріали включають алюміній, титан, нержавіючу сталь та нікелеві сплави.

Типові етапи постобробки SLM/DMLS:

Приклад: Постобробка титанового імплантату, надрукованого за технологією DMLS

Розглянемо титановий імплантат, створений за допомогою DMLS для медичних застосувань. Постобробка включає: 1. Видалення підтримок: Видаліть підтримуючі структури за допомогою дротяної електроерозійної обробки, щоб мінімізувати напруження та пошкодження імплантату. 2. Термічна обробка: Піддайте імплантат термічній обробці для зняття залишкових напружень та покращення його механічних властивостей, забезпечуючи біосумісність та структурну цілісність. 3. Механічна обробка (за бажанням): Точно обробіть критичні ділянки імплантату для досягнення необхідних розмірів та якості поверхні для оптимальної посадки та функціональності. 4. Фінішна обробка поверхні: Відполіруйте або пасивуйте поверхню для створення гладкої, біосумісної поверхні, що сприяє остеоінтеграції (вростанню кістки в імплантат). 5. ГІП (за бажанням): Використовуйте ГІП для подальшого зменшення будь-якої залишкової пористості та підвищення щільності імплантату, збільшуючи його міцність та втомну стійкість.

Детальні техніки постобробки

Видалення підтримок

Видалення підтримуючих структур є фундаментальним кроком у багатьох робочих процесах постобробки 3D-друку. Найкращий підхід залежить від матеріалу підтримки, геометрії деталі та бажаної якості поверхні.

Шліфування

Шліфування — це ключова техніка для згладжування поверхонь та видалення ліній шарів. Головне — починати з грубої зернистості і поступово переходити до дрібнішої.

Шпаклювання

Шпаклювання використовується для усунення зазорів, дефектів та швів у 3D-друкованих деталях. Існує кілька типів шпаклівок:

Ґрунтування

Ґрунтування створює гладку, однорідну поверхню для фарбування та допомагає фарбі краще триматися на пластику. Обирайте ґрунтовку, сумісну з матеріалом пластику.

Фарбування

Фарбування додає колір, деталізацію та захист 3D-друкованим деталям. Використовуйте фарби, спеціально призначені для пластику. Акрилові фарби є популярним вибором.

Покриття

Покриття додає захисний шар до фарби і може забезпечити глянсовий, матовий або сатиновий фініш. Покриття також можуть покращити хімічну стійкість та водонепроникність.

Випарове згладжування

Випарове згладжування — це техніка, яка використовує хімічні випари для розплавлення поверхні 3D-друкованої деталі, створюючи гладкий, глянсовий фініш. Ця техніка зазвичай використовується з ABS та іншими розчинними пластиками. Обережно: випарове згладжування включає потенційно небезпечні хімікати і повинно виконуватися з дотриманням належних заходів безпеки та вентиляції.

Полірування

Полірування використовується для створення гладкої, глянсової поверхні на 3D-друкованих деталях. Ця техніка зазвичай використовується з виробами, надрукованими зі смоли.

Передові техніки постобробки

Гальванопластика

Гальванопластика — це процес покриття 3D-друкованої деталі тонким шаром металу. Це може покращити зовнішній вигляд, довговічність та електропровідність деталі.

Порошкове фарбування

Порошкове фарбування — це процес нанесення сухого порошкового покриття на 3D-друковану деталь. Потім порошок затверджується під дією тепла, створюючи міцне, рівномірне покриття. Це часто використовується на металевих 3D-друкованих деталях.

Текстурування поверхні

Текстурування поверхні може додати унікальні естетичні та функціональні властивості 3D-друкованим деталям. Техніки включають:

Заходи безпеки

Постобробка може включати небезпечні матеріали та інструменти. Завжди дотримуйтесь цих заходів безпеки:

Вибір правильних технік постобробки

Найкращі техніки постобробки для конкретної 3D-друкованої деталі залежать від кількох факторів:

Глобальні приклади застосування постобробки

Висновок

Опанування постобробки 3D-друку є ключовим для розкриття повного потенціалу адитивного виробництва. Розуміючи різноманітні техніки та їх застосування, ви можете створювати деталі, які є не тільки функціональними, але й візуально привабливими та готовими до реального використання. Незалежно від того, чи ви любитель, дизайнер чи виробник, інвестування в знання та навички постобробки значно підвищить якість та цінність ваших 3D-друкованих творінь. Оскільки технологія 3D-друку продовжує розвиватися, так само будуть розвиватися й техніки постобробки, пропонуючи ще більше можливостей для інновацій та кастомізації в різних галузях промисловості по всьому світу.