I když se většina výrobních prací provádí uvnitř 3D tiskárny, kde se díly vyrábějí vrstvu po vrstvě, tím proces nekončí. Následné zpracování je důležitým krokem v pracovním postupu 3D tisku, který proměňuje vytištěné komponenty v hotové výrobky. To znamená, že „následné zpracování“ samo o sobě není specifický proces, ale spíše kategorie sestávající z mnoha různých technik zpracování, které lze aplikovat a kombinovat tak, aby splňovaly různé estetické a funkční požadavky.
Jak si v tomto článku podrobněji ukážeme, existuje mnoho technik následného zpracování a povrchové úpravy, včetně základního následného zpracování (jako je odstranění podkladu), vyhlazování povrchu (fyzikálního a chemického) a barevného zpracování. Pochopení různých procesů, které můžete použít při 3D tisku, vám umožní splnit specifikace a požadavky na produkt, ať už je vaším cílem dosáhnout jednotné kvality povrchu, specifické estetiky nebo zvýšená produktivita. Pojďme se na to podívat blíže.
Základní následné zpracování se obvykle vztahuje na počáteční kroky po vyjmutí a očištění 3D tištěného dílu z pláště sestavy, včetně odstranění podpěr a základního vyhlazení povrchu (v rámci přípravy na důkladnější vyhlazovací techniky).
Mnoho 3D tiskových procesů, včetně modelování tavenou depozicí (FDM), stereolitografie (SLA), přímého slinování kovů laserem (DMLS) a digitální syntézy uhlíku světlem (DLS), vyžaduje použití podpůrných struktur k vytvoření výstupků, můstků a křehkých struktur. ... zvláštnost. Ačkoli jsou tyto struktury v procesu tisku užitečné, musí být před použitím dokončovacích technik odstraněny.
Odstranění podpěry lze provést několika různými způsoby, ale nejběžnějším procesem dnes je ruční práce, jako je řezání, aby se podpěra odstranila. Při použití vodorozpustných substrátů lze podpůrnou strukturu odstranit ponořením potištěného objektu do vody. Existují také specializovaná řešení pro automatizované odstraňování dílů, zejména aditivní výroba kovů, která využívá nástroje, jako jsou CNC stroje a roboty, k přesnému řezání podpěr a dodržování tolerancí.
Další základní metodou následného zpracování je pískování. Proces zahrnuje stříkání potištěných dílů částicemi pod vysokým tlakem. Dopad stříkaného materiálu na potištěný povrch vytváří hladší a rovnoměrnější texturu.
Pískování je často prvním krokem k vyhlazení 3D tištěného povrchu, protože účinně odstraňuje zbytkový materiál a vytváří rovnoměrnější povrch, který je pak připraven pro další kroky, jako je leštění, lakování nebo moření. Je důležité si uvědomit, že pískování nevytváří lesklý ani lesklý povrch.
Kromě základního pískování existují i další techniky následného zpracování, které lze použít ke zlepšení hladkosti a dalších vlastností povrchu tištěných součástí, jako je matný nebo lesklý vzhled. V některých případech lze k dosažení hladkosti při použití různých stavebních materiálů a tiskových procesů použít techniky konečné úpravy. V jiných případech je však vyhlazování povrchu vhodné pouze pro určité typy médií nebo tisků. Geometrie dílu a tiskový materiál jsou dva nejdůležitější faktory při výběru jedné z následujících metod vyhlazování povrchu (všechny jsou k dispozici v Xometry Instant Pricing).
Tato metoda následného zpracování je podobná konvenčnímu pískování v tom, že zahrnuje nanášení částic na tisk pod vysokým tlakem. Existuje však důležitý rozdíl: pískování nepoužívá žádné částice (například písek), ale používá kulovité skleněné kuličky jako médium pro pískování tisku vysokou rychlostí.
Dopad kulatých skleněných korálků na povrch tisku vytváří hladší a rovnoměrnější povrchový efekt. Kromě estetických výhod pískování zvyšuje proces vyhlazování mechanickou pevnost dílu, aniž by to ovlivnilo jeho velikost. Je to proto, že kulovitý tvar skleněných korálků může mít na povrch dílu velmi povrchový vliv.
Otáčení v bubnu, známé také jako třídění, je efektivním řešením pro následné zpracování malých dílů. Technologie spočívá v umístění 3D tisku do bubnu spolu s malými kousky keramiky, plastu nebo kovu. Buben se poté otáčí nebo vibruje, což způsobuje, že se úlomky třou o vytištěný díl, odstraňují se veškeré povrchové nerovnosti a vytváří se hladký povrch.
Bubnování v omílacím médiu je silnější než pískování a hladkost povrchu lze upravit v závislosti na typu omílaného materiálu. Například můžete použít nízkozrnná média k vytvoření drsnější textury povrchu, zatímco použití vysoce zrnitých třísek může vytvořit hladší povrch. Některé z nejběžnějších velkých dokončovacích systémů zvládnou díly o rozměrech 400 x 120 x 120 mm nebo 200 x 200 x 200 mm. V některých případech, zejména u dílů MJF nebo SLS, lze sestavu leštit v omílacím médiu s nosičem.
Zatímco všechny výše uvedené metody vyhlazování jsou založeny na fyzikálních procesech, vyhlazování párou se spoléhá na chemickou reakci mezi potištěným materiálem a párou, která vede k vytvoření hladkého povrchu. Konkrétně vyhlazování párou zahrnuje vystavení 3D tisku odpařujícímu se rozpouštědlu (například FA 326) v uzavřené procesní komoře. Pára přilne k povrchu tisku a vytváří řízenou chemickou taveninu, která vyhlazuje veškeré povrchové nedokonalosti, výstupky a prohlubně redistribucí roztaveného materiálu.
Je také známo, že vyhlazování párou dodává povrchu leštěnější a lesklejší vzhled. Proces vyhlazování párou je obvykle dražší než fyzické vyhlazování, ale je upřednostňován díky své vynikající hladkosti a lesklému povrchu. Vyhlazování párou je kompatibilní s většinou polymerů a elastomerních materiálů pro 3D tisk.
Barvení jako další krok následného zpracování je skvělý způsob, jak vylepšit estetiku vašeho tištěného výstupu. Přestože 3D tiskové materiály (zejména FDM filamenty) se dodávají v různých barevných variantách, tónování jako následný proces vám umožňuje používat materiály a tiskové procesy, které splňují specifikace produktu a dosahují správné shody barev pro daný materiál. Zde jsou dvě nejběžnější metody barvení pro 3D tisk.
Nástřikové lakování je oblíbená metoda, která spočívá v použití aerosolového rozprašovače k nanášení vrstvy barvy na 3D tisk. Pozastavením 3D tisku můžete barvu rovnoměrně nastříkat na díl a pokrýt tak celý jeho povrch. (Barvu lze také nanášet selektivně pomocí maskovacích technik.) Tato metoda je běžná jak pro 3D tištěné, tak pro obráběné díly a je relativně levná. Má však jednu hlavní nevýhodu: protože se inkoust nanáší velmi tence, pokud je potištěný díl poškrábaný nebo opotřebovaný, stane se viditelnou původní barva potištěného materiálu. Následující proces stínování tento problém řeší.
Na rozdíl od stříkání nebo nanášení štětcem proniká inkoust při 3D tisku pod povrch. To má několik výhod. Zaprvé, pokud se 3D tisk opotřebuje nebo poškrábe, jeho zářivé barvy zůstanou nedotčené. Barva se také neodlupuje, což je přesně to, co barva dělá. Další velkou výhodou barvení je, že neovlivňuje rozměrovou přesnost tisku: protože barvivo proniká do povrchu modelu, nepřidává na tloušťce, a proto nedochází ke ztrátě detailů. Konkrétní proces barvení závisí na procesu 3D tisku a materiálech.
Všechny tyto dokončovací procesy jsou možné při spolupráci s výrobním partnerem, jako je Xometry, což vám umožňuje vytvářet profesionální 3D tisky, které splňují jak výkonnostní, tak estetické standardy.
Čas zveřejnění: 24. dubna 2024