Bár a gyártási munka nagy része a 3D nyomtatón belül történik, mivel az alkatrészek rétegről rétegre épülnek fel, ez még nem a folyamat vége. Az utófeldolgozás a 3D nyomtatási munkafolyamat fontos lépése, amely a nyomtatott alkatrészeket késztermékekké alakítja. Vagyis maga az „utófeldolgozás” nem egy konkrét folyamat, hanem egy kategória, amely számos különböző feldolgozási technikát és technikát foglal magában, amelyek alkalmazhatók és kombinálhatók a különböző esztétikai és funkcionális követelmények teljesítése érdekében.
Amint azt ebben a cikkben részletesebben látni fogjuk, számos utófeldolgozási és felületkezelési technika létezik, beleértve az alapvető utófeldolgozást (például a hordozó eltávolítását), a felületsimítást (fizikai és kémiai) és a színkezelést. A 3D nyomtatásban használható különböző folyamatok megértése lehetővé teszi, hogy megfeleljen a termékspecifikációknak és követelményeknek, függetlenül attól, hogy a cél az egyenletes felületminőség, a különleges esztétika vagy a termelékenység növelése. Nézzük meg közelebbről.
Az alapvető utófeldolgozás jellemzően a 3D nyomtatott alkatrész összeszerelő héjból való eltávolítása és tisztítása utáni kezdeti lépésekre utal, beleértve a tartóelemek eltávolítását és az alapvető felületsimítást (az alaposabb simítási technikák előkészítéseként).
Számos 3D nyomtatási eljárás, beleértve a fused deposition modellezést (FDM), a sztereolitográfiát (SLA), a közvetlen fém lézeres szinterezést (DMLS) és a szén digitális fényszintézist (DLS), megköveteli a tartószerkezetek használatát a kiemelkedések, hidak és törékeny szerkezetek létrehozásához. ... sajátosság. Bár ezek a szerkezetek hasznosak a nyomtatási folyamatban, a befejező technikák alkalmazása előtt el kell távolítani őket.
A tartóelem eltávolítása többféleképpen is elvégezhető, de a leggyakoribb folyamat manapság a kézi munka, például a vágás. Vízben oldódó hordozók használata esetén a tartószerkezet a nyomtatott tárgy vízbe merítésével távolítható el. Léteznek speciális megoldások az alkatrészek automatizált eltávolítására is, különösen a fém additív gyártás, amely olyan eszközöket használ, mint a CNC gépek és robotok a tartóelemek pontos vágásához és a tűrések betartásához.
Egy másik alapvető utófeldolgozási módszer a homokfúvás. Az eljárás során a nyomtatott alkatrészeket nagy nyomás alatt porlasztják részecskékkel. A porlasztott anyagnak a nyomtatott felületre gyakorolt hatása simább, egyenletesebb textúrát hoz létre.
A homokfúvás gyakran az első lépés a 3D nyomtatott felület simításában, mivel hatékonyan eltávolítja a maradék anyagot, és egyenletesebb felületet hoz létre, amely ezután készen áll a következő lépésekre, például a polírozásra, festésre vagy pácolásra. Fontos megjegyezni, hogy a homokfúvás nem hoz létre fényes vagy fényes felületet.
Az alapvető homokfúváson túl más utófeldolgozási technikák is alkalmazhatók a nyomtatott alkatrészek simaságának és egyéb felületi tulajdonságainak, például matt vagy fényes megjelenésnek a javítására. Bizonyos esetekben a kidolgozási technikák alkalmazhatók a simaság eléréséhez különböző építőanyagok és nyomtatási eljárások használatakor. Más esetekben azonban a felületsimítás csak bizonyos típusú médiák vagy nyomatok esetén alkalmas. Az alkatrész geometriája és a nyomtatási anyag a két legfontosabb tényező a következő felületsimítási módszerek egyikének kiválasztásakor (mindegyik elérhető az Xometry Instant Pricingben).
Ez az utófeldolgozási módszer hasonló a hagyományos média homokfúváshoz, mivel nagy nyomás alatt részecskéket visznek fel a nyomatra. Van azonban egy fontos különbség: a homokfúvás nem használ részecskéket (például homokot), hanem gömb alakú üveggyöngyöket használ közegként a nyomat nagy sebességű homokfúvásához.
A kerek üveggyöngyöknek a nyomat felületére ható hatása simább és egyenletesebb felületi hatást hoz létre. A homokfúvás esztétikai előnyei mellett a simítási folyamat növeli az alkatrész mechanikai szilárdságát anélkül, hogy befolyásolná annak méretét. Ez azért van, mert az üveggyöngyök gömb alakú alakja nagyon felületi hatást gyakorolhat az alkatrész felületére.
A dobolás, más néven szitálás, hatékony megoldás a kis alkatrészek utófeldolgozására. A technológia során a 3D-nyomtatott anyagot egy dobba helyezik apró kerámia-, műanyag- vagy fémdarabokkal együtt. A dob ezután forog vagy rezeg, aminek következtében a törmelék a nyomtatott alkatrészhez dörzsölődik, eltávolítva a felületi egyenetlenségeket és sima felületet hozva létre.
A csiszolóanyaggal történő forgó polírozás erősebb, mint a homokfúvás, és a felület simasága a csiszolandó anyag típusától függően állítható. Például alacsony szemcsézetű csiszolóanyaggal durvább felületet hozhat létre, míg nagy szemcsézetű forgácsokkal simább felületet. A leggyakoribb nagyméretű felületmegmunkáló rendszerek némelyike 400 x 120 x 120 mm vagy 200 x 200 x 200 mm méretű alkatrészeket is képes kezelni. Bizonyos esetekben, különösen MJF vagy SLS alkatrészek esetén, az összeállítás forgó polírozással is elvégezhető egy hordozóval.
Míg a fenti simítási módszerek mindegyike fizikai folyamatokon alapul, a gőzsimítás a nyomtatott anyag és a gőz közötti kémiai reakcióra támaszkodik, hogy sima felületet hozzon létre. Konkrétan a gőzsimítás során a 3D-nyomatot egy párolgó oldószernek (például FA 326) teszik ki egy lezárt feldolgozókamrában. A gőz a nyomat felületéhez tapad, és szabályozott kémiai olvadékot hoz létre, amely az olvadt anyag újraelosztásával simítja el a felületi tökéletlenségeket, gerinceket és völgyeket.
A gőzsimítás arról is ismert, hogy polírozottabb és fényesebb felületet ad a felületnek. A gőzsimítás általában drágább eljárás, mint a fizikai simítás, de a kiváló simaság és fényes felület miatt előnyösebb. A gőzsimítás a legtöbb polimerrel és elasztomer 3D nyomtatási anyaggal kompatibilis.
A színezés, mint további utófeldolgozási lépés, nagyszerű módja a nyomtatott eredmény esztétikájának fokozására. Bár a 3D nyomtatási anyagok (különösen az FDM filamentek) számos színválasztékban kaphatók, a színezés utófeldolgozásként lehetővé teszi olyan anyagok és nyomtatási eljárások használatát, amelyek megfelelnek a termékspecifikációknak, és elérik az adott anyaghoz illő színegyezést. Íme a két leggyakoribb színezési módszer a 3D nyomtatáshoz.
A szórófestés egy népszerű módszer, amely során aeroszolos szórófejjel visznek fel egy réteg festéket a 3D-nyomatra. A 3D-nyomtatás szüneteltetésével egyenletesen permetezhető festék az alkatrészre, befedve annak teljes felületét. (A festék szelektíven is felvihető maszkolási technikákkal.) Ez a módszer mind a 3D-nyomtatott, mind a megmunkált alkatrészek esetében elterjedt, és viszonylag olcsó. Van azonban egy jelentős hátránya: mivel a festéket nagyon vékonyan viszik fel, ha a nyomtatott alkatrész megkarcolódik vagy kopik, a nyomtatott anyag eredeti színe láthatóvá válik. A következő árnyékolási eljárás megoldja ezt a problémát.
A szórófestéssel vagy az ecsettel ellentétben a 3D nyomtatásban a tinta a felület alá hatol. Ennek számos előnye van. Először is, ha a 3D nyomat kopik vagy megkarcolódik, az élénk színek érintetlenek maradnak. A folt nem is válik le, ami köztudottan a festékről. A festés másik nagy előnye, hogy nem befolyásolja a nyomat méretpontosságát: mivel a festék behatol a modell felületébe, nem vastagítja azt, és így nem okoz részletgazdagságot. A konkrét színezési folyamat a 3D nyomtatási folyamattól és az anyagoktól függ.
Mindezek a kidolgozási folyamatok lehetségesek egy olyan gyártópartnerrel együttműködve, mint az Xometry, így professzionális 3D nyomatokat hozhat létre, amelyek megfelelnek mind a teljesítmény-, mind az esztétikai szabványoknak.
Közzététel ideje: 2024. április 24.