Van print tot product: oppervlaktebehandeling voor 3D-printen

   sdbs (4)

sdbs (10)                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               logo

 

 

Hoewel het meeste productiewerk in de 3D-printer wordt gedaan, omdat onderdelen laag voor laag worden opgebouwd, is dat niet het einde van het proces. Nabewerking is een belangrijke stap in de 3D-printworkflow waarbij geprinte componenten worden omgezet in eindproducten. Dat wil zeggen dat “nabewerking” zelf geen specifiek proces is, maar eerder een categorie die bestaat uit veel verschillende verwerkingstechnieken en technieken die kunnen worden toegepast en gecombineerd om aan verschillende esthetische en functionele eisen te voldoen.

Zoals we in dit artikel gedetailleerder zullen zien, zijn er veel nabewerkings- en oppervlakteafwerkingstechnieken, waaronder elementaire nabewerking (zoals het verwijderen van ondersteuning), het gladmaken van het oppervlak (fysisch en chemisch) en kleurverwerking. Als u de verschillende processen begrijpt die u bij 3D-printen kunt gebruiken, kunt u aan de productspecificaties en -vereisten voldoen, of het nu uw doel is om een ​​uniforme oppervlaktekwaliteit, specifieke esthetiek of verhoogde productiviteit te bereiken. Laten we het eens nader bekijken.

Basisnabewerking verwijst doorgaans naar de eerste stappen na het verwijderen en reinigen van het 3D-geprinte onderdeel uit de montagebehuizing, inclusief het verwijderen van de ondersteuning en het basiseffenen van het oppervlak (ter voorbereiding op grondigere gladmaaktechnieken).

Veel 3D-printprocessen, waaronder Fused Deposition Modeling (FDM), stereolithografie (SLA), Direct Metal Laser Sintering (DMLS) en Carbon Digital Light Synthesis (DLS), vereisen het gebruik van ondersteunende structuren om uitsteeksels, bruggen en kwetsbare structuren te creëren. . . eigenaardigheid. Hoewel deze structuren nuttig zijn bij het drukproces, moeten ze worden verwijderd voordat afwerkingstechnieken kunnen worden toegepast.

Het verwijderen van de steun kan op verschillende manieren worden gedaan, maar het meest gebruikelijke proces omvat tegenwoordig handmatig werk, zoals snijden, om de steun te verwijderen. Bij gebruik van wateroplosbare substraten kan de draagstructuur worden verwijderd door het geprinte object in water onder te dompelen. Er zijn ook gespecialiseerde oplossingen voor het geautomatiseerd verwijderen van onderdelen, met name metaaladditieve productie, waarbij gereedschappen zoals CNC-machines en robots worden gebruikt om steunen nauwkeurig te snijden en toleranties te behouden.

Een andere basismethode voor nabewerking is zandstralen. Het proces omvat het besproeien van geprinte onderdelen met deeltjes onder hoge druk. De impact van het spuitmateriaal op het printoppervlak zorgt voor een gladdere, uniformere textuur.

Zandstralen is vaak de eerste stap bij het gladmaken van een 3D-geprint oppervlak, omdat het restmateriaal effectief verwijdert en een uniformer oppervlak creëert dat vervolgens klaar is voor volgende stappen zoals polijsten, schilderen of beitsen. Het is belangrijk op te merken dat zandstralen geen glanzende of glanzende afwerking oplevert.

Naast gewoon zandstralen zijn er nog andere nabewerkingstechnieken die kunnen worden gebruikt om de gladheid en andere oppervlakte-eigenschappen van geprinte componenten te verbeteren, zoals een mat of glanzend uiterlijk. In sommige gevallen kunnen afwerkingstechnieken worden gebruikt om gladheid te bereiken bij het gebruik van verschillende bouwmaterialen en drukprocessen. In andere gevallen is het gladmaken van het oppervlak echter alleen geschikt voor bepaalde soorten media of afdrukken. De geometrie van het onderdeel en het printmateriaal zijn de twee belangrijkste factoren bij het kiezen van een van de volgende methoden voor het gladmaken van oppervlakken (allemaal beschikbaar in Xometry Instant Pricing).

Deze nabewerkingsmethode is vergelijkbaar met het conventionele zandstralen van media, omdat hierbij deeltjes onder hoge druk op de afdruk worden aangebracht. Er is echter een belangrijk verschil: bij zandstralen worden geen deeltjes (zoals zand) gebruikt, maar worden bolvormige glaskralen als medium gebruikt om de print op hoge snelheid te zandstralen.

De impact van ronde glaskralen op het oppervlak van de print zorgt voor een gladder en uniformer oppervlakte-effect. Naast de esthetische voordelen van zandstralen verhoogt het gladmaakproces de mechanische sterkte van het onderdeel zonder de afmetingen ervan te beïnvloeden. Dit komt omdat de bolvorm van glaskralen een zeer oppervlakkig effect kan hebben op het oppervlak van het onderdeel.

Tumbling, ook wel screening genoemd, is een effectieve oplossing voor de nabewerking van kleine onderdelen. De technologie omvat het plaatsen van een 3D-print in een trommel, samen met kleine stukjes keramiek, plastic of metaal. De trommel draait of trilt vervolgens, waardoor het vuil tegen het geprinte onderdeel schuurt, waardoor eventuele oneffenheden in het oppervlak worden verwijderd en een glad oppervlak ontstaat.

Het tuimelen van media is krachtiger dan zandstralen en de gladheid van het oppervlak kan worden aangepast, afhankelijk van het type tuimelend materiaal. U kunt bijvoorbeeld media met een lage korrelgrootte gebruiken om een ​​ruwere oppervlaktetextuur te creëren, terwijl het gebruik van chips met een hoge korrel een gladder oppervlak kan opleveren. Enkele van de meest voorkomende grote afwerkingssystemen kunnen onderdelen van 400 x 120 x 120 mm of 200 x 200 x 200 mm verwerken. In sommige gevallen, vooral bij MJF- of SLS-onderdelen, kan het geheel met een drager worden gepolijst.

Hoewel alle bovenstaande methoden voor gladmaken gebaseerd zijn op fysieke processen, is het gladstrijken met stoom afhankelijk van een chemische reactie tussen het bedrukte materiaal en stoom om een ​​glad oppervlak te produceren. Concreet houdt stoomgladheid in dat de 3D-print wordt blootgesteld aan een verdampend oplosmiddel (zoals FA 326) in een afgesloten verwerkingskamer. De stoom hecht zich aan het oppervlak van de afdruk en creëert een gecontroleerde chemische smelting, waardoor eventuele onvolkomenheden, randen en dalen van het oppervlak worden gladgestreken door het gesmolten materiaal opnieuw te verdelen.

Het is ook bekend dat stomen het oppervlak een meer gepolijste en glanzende afwerking geeft. Normaal gesproken is het proces van gladmaken met stoom duurder dan fysiek gladmaken, maar het heeft de voorkeur vanwege de superieure gladheid en glanzende afwerking. Vapor Smoothing is compatibel met de meeste polymeren en elastomere 3D-printmaterialen.

Kleuren als extra nabewerkingsstap is een geweldige manier om de esthetiek van uw afgedrukte uitvoer te verbeteren. Hoewel 3D-printmaterialen (vooral FDM-filamenten) in verschillende kleuropties verkrijgbaar zijn, kunt u met toning als nabewerking materialen en printprocessen gebruiken die aan de productspecificaties voldoen en de juiste kleurovereenkomst voor een bepaald materiaal bereiken. product. Hier zijn de twee meest voorkomende kleurmethoden voor 3D-printen.

Spuiten is een populaire methode waarbij met een spuitbus een verflaag op een 3D-print wordt aangebracht. Door het 3D-printen te onderbreken, kunt u de verf gelijkmatig over het onderdeel spuiten en het hele oppervlak bedekken. (Verf kan ook selectief worden aangebracht met behulp van maskeertechnieken.) Deze methode is gebruikelijk voor zowel 3D-geprinte als machinaal bewerkte onderdelen en is relatief goedkoop. Het heeft echter één groot nadeel: doordat de inkt zeer dun wordt aangebracht, zal bij krassen of slijtage van het bedrukte deel de oorspronkelijke kleur van het bedrukte materiaal zichtbaar worden. Het volgende schaduwproces lost dit probleem op.

In tegenstelling tot spuiten of borstelen dringt de inkt bij 3D-printen onder het oppervlak door. Dit heeft verschillende voordelen. Ten eerste: als de 3D-print versleten of bekrast raakt, blijven de levendige kleuren intact. De vlek laat ook niet los, wat verf wel doet. Een ander groot voordeel van verven is dat het de maatnauwkeurigheid van de afdruk niet beïnvloedt: omdat de kleurstof in het oppervlak van het model dringt, wordt er geen dikte toegevoegd en ontstaat er dus geen detailverlies. Het specifieke kleurproces is afhankelijk van het 3D-printproces en de materialen.

Al deze afwerkingsprocessen zijn mogelijk wanneer u samenwerkt met een productiepartner als Xometry, waardoor u professionele 3D-prints kunt maken die zowel aan prestatie- als esthetische normen voldoen.

 


Posttijd: 24 april 2024

Laat uw bericht achter

Laat uw bericht achter