از چاپ تا محصول: تصفیه سطح برای چاپ سه بعدی

در حالی که بیشتر کارهای تولیدی در داخل چاپگر سه بعدی انجام می شود زیرا قطعات به صورت لایه ای ساخته می شوند ، این پایان فرآیند نیست. پس از پردازش یک گام مهم در گردش کار چاپ سه بعدی است که اجزای چاپی را به محصولات نهایی تبدیل می کند. یعنی "پردازش پس از" خود یک فرآیند خاص نیست ، بلکه مقوله ای متشکل از بسیاری از تکنیک ها و تکنیک های مختلف پردازش است که می توانند برای برآورده کردن نیازهای مختلف زیبایی شناختی و عملکردی استفاده و ترکیب شوند.

همانطور که در این مقاله با جزئیات بیشتری خواهیم دید ، بسیاری از تکنیک های پس از پردازش و پایان سطح ، از جمله پردازش اساسی پس از (مانند حذف پشتیبانی) ، صاف کردن سطح (فیزیکی و شیمیایی) و پردازش رنگ وجود دارد. دانستن فرآیندهای مختلفی که می توانید در چاپ سه بعدی استفاده کنید ، به شما امکان می دهد مشخصات و الزامات محصول را برآورده کنید ، خواه هدف شما دستیابی به کیفیت یکنواخت سطح ، زیبایی شناسی خاص یا افزایش بهره وری باشد. بیایید نگاهی دقیق تر بیندازیم.

پس از پردازش اساسی به طور معمول به مراحل اولیه پس از برداشتن و تمیز کردن قسمت چاپی سه بعدی از پوسته مونتاژ ، از جمله حذف پشتیبانی و صاف کردن سطح اساسی (در آماده سازی برای تکنیک های صاف تر) اشاره دارد.

بسیاری از فرآیندهای چاپ سه بعدی ، از جمله مدل سازی رسوب ذوب شده (FDM) ، استریولیتوگرافی (SLA) ، پخت لیزر فلزی مستقیم (DML) و سنتز نور دیجیتال کربن (DLS) ، نیاز به استفاده از ساختارهای پشتیبانی برای ایجاد برآمدگی ها ، پل ها و سازه های شکننده دارند بشر بشر ویژگی اگرچه این سازه ها در فرآیند چاپ مفید هستند ، اما باید قبل از استفاده از تکنیک های اتمام حذف شوند.

حذف پشتیبانی می تواند از چند طریق مختلف انجام شود ، اما رایج ترین فرآیند امروز شامل کار دستی مانند برش برای حذف پشتیبانی است. هنگام استفاده از بسترهای محلول در آب ، ساختار پشتیبانی را می توان با غوطه ور شدن جسم چاپی در آب از بین برد. همچنین راه حل های تخصصی برای حذف خودکار قسمت ، به ویژه تولید مواد افزودنی فلزی وجود دارد که از ابزارهایی مانند دستگاه های CNC و روبات ها برای برش دقیق پشتیبانی و حفظ تحمل استفاده می کند.

یکی دیگر از روشهای اساسی پس از پردازش ، ماسه زدن است. این فرآیند شامل پاشیدن قطعات چاپ شده با ذرات تحت فشار زیاد است. تأثیر مواد اسپری بر روی سطح چاپ ، بافتی نرم و یکنواخت تری ایجاد می کند.

ماسهبازی اغلب اولین قدم برای صاف کردن یک سطح چاپی سه بعدی است زیرا به طور موثری مواد باقیمانده را از بین می برد و یک سطح یکنواخت تر ایجاد می کند که در آن زمان برای مراحل بعدی مانند جلا دادن ، نقاشی یا رنگ آمیزی آماده است. توجه به این نکته حائز اهمیت است که ماسهبازی یک پایان براق یا براق ایجاد نمی کند.

فراتر از شن و ماسه های اساسی ، تکنیک های دیگر پس از پردازش وجود دارد که می تواند برای بهبود صافی و سایر خصوصیات سطح اجزای چاپی مانند ظاهری مات یا براق استفاده شود. در برخی موارد ، می توان از تکنیک های پایان برای دستیابی به صافی هنگام استفاده از مصالح ساختمانی مختلف و فرآیندهای چاپ استفاده کرد. با این حال ، در موارد دیگر ، صاف کردن سطح فقط برای انواع خاصی از رسانه ها یا چاپ ها مناسب است. هندسه و مواد چاپی دو عامل مهم در انتخاب یکی از روشهای صاف کننده سطح زیر هستند (همه در قیمت گذاری فوری Xometry موجود است).

این روش پس از پردازش شبیه به ماسهبازی رسانه ای معمولی است زیرا شامل استفاده از ذرات در چاپ تحت فشار زیاد است. با این حال ، یک تفاوت مهم وجود دارد: شن و ماسه زدن از هیچ ذره ای (مانند ماسه) استفاده نمی کند ، اما از دانه های شیشه ای کروی به عنوان متوسط ​​تا شن و ماسه چاپ با سرعت زیاد استفاده می کند.

تأثیر مهره های شیشه ای گرد بر روی سطح چاپ ، اثر سطح صاف و یکنواخت تری ایجاد می کند. علاوه بر فواید زیبایی شناختی ماسهبازی ، فرآیند هموار سازی بدون تأثیر در اندازه آن ، قدرت مکانیکی قسمت را افزایش می دهد. این امر به این دلیل است که شکل کروی مهره های شیشه ای می تواند تأثیر بسیار سطحی بر روی سطح قسمت داشته باشد.

Tumbling ، همچنین به عنوان غربالگری شناخته می شود ، یک راه حل مؤثر برای قطعات کوچک پس از پردازش است. این فناوری شامل قرار دادن چاپ سه بعدی در طبل به همراه قطعات کوچک سرامیک ، پلاستیک یا فلز است. سپس طبل می چرخد ​​یا ارتعاش می کند و باعث می شود که بقاح در مقابل قسمت چاپی مالش یابد ، هرگونه بی نظمی سطحی را از بین ببرد و یک سطح صاف ایجاد کند.

ریزش رسانه ها از ماسهبازی قدرتمندتر است و بسته به نوع مواد ریزش ، صافی سطح را می توان تنظیم کرد. به عنوان مثال ، شما می توانید از رسانه های کم دانه برای ایجاد یک بافت سطح سخت تر استفاده کنید ، در حالی که استفاده از تراشه های با رشد بالا می تواند یک سطح نرم تر ایجاد کند. برخی از متداول ترین سیستم های اتمام بزرگ می توانند قطعاتی با اندازه 400 120 120 120 120 میلی متر یا 200 200 200 200 میلی متر را کنترل کنند. در بعضی موارد ، به ویژه با قطعات MJF یا SLS ، مونتاژ را می توان با حامل جلا داد.

در حالی که تمام روشهای صاف کننده فوق مبتنی بر فرآیندهای فیزیکی است ، صاف کردن بخار به یک واکنش شیمیایی بین مواد چاپی و بخار متکی است تا یک سطح صاف تولید شود. به طور خاص ، صافی بخار شامل قرار گرفتن در معرض چاپ سه بعدی در یک حلال تبخیر کننده (مانند FA 326) در یک محفظه پردازش بسته شده است. بخار به سطح چاپ می چسبد و یک ذوب شیمیایی کنترل شده ایجاد می کند و با توزیع مجدد مواد مذاب ، هرگونه نقص ، پشته ها و دره ها را صاف می کند.

صافی بخار همچنین شناخته شده است که به سطح صیقلی تر و براق تر می دهد. به طور معمول ، فرآیند هموار سازی بخار گران تر از هموار سازی فیزیکی است ، اما به دلیل صاف بودن و پایان براق آن ترجیح داده می شود. هموار سازی بخار با بیشتر پلیمرها و مواد چاپ سه بعدی الاستومری سازگار است.

رنگ آمیزی به عنوان یک مرحله پس از پردازش اضافی راهی عالی برای تقویت زیبایی شناسی خروجی چاپی شماست. اگرچه مواد چاپی سه بعدی (به ویژه رشته های FDM) در گزینه های مختلفی قرار دارند ، اما به عنوان یک فرآیند پس از فرآیند به شما امکان می دهد از مواد و فرآیندهای چاپی استفاده کنید که مشخصات محصول را برآورده کرده و به تطبیق صحیح رنگ برای یک ماده خاص دست یابید. محصول. در اینجا دو روش متداول رنگ آمیزی برای چاپ سه بعدی آورده شده است.

نقاشی اسپری روشی محبوب است که شامل استفاده از اسپری آئروسل برای استفاده از یک لایه از رنگ در چاپ سه بعدی است. با مکث چاپ سه بعدی ، می توانید رنگ را به طور مساوی روی قسمت اسپری کنید و کل سطح آن را بپوشانید. (رنگ همچنین می تواند با استفاده از تکنیک های ماسک به صورت انتخابی استفاده شود.) این روش برای قطعات چاپی سه بعدی و ماشینکاری معمول است و نسبتاً ارزان است. با این حال ، این یک اشکال اساسی دارد: از آنجا که جوهر بسیار نازک اعمال می شود ، اگر قسمت چاپی خراشیده یا پوشیده شود ، رنگ اصلی مواد چاپی قابل مشاهده می شود. روند سایه زنی زیر این مشکل را حل می کند.

بر خلاف نقاشی اسپری یا مسواک زدن ، جوهر در چاپ سه بعدی در زیر سطح نفوذ می کند. این چندین مزیت دارد. اول ، اگر چاپ سه بعدی فرسوده یا خراشیده شود ، رنگهای پر جنب و جوش آن دست نخورده باقی می مانند. لکه نیز از بین نمی رود ، این همان کاری است که رنگ آن انجام می شود. یکی دیگر از مزیت های بزرگ رنگرزی این است که بر دقت بعدی چاپ تأثیر نمی گذارد: از آنجا که رنگ به سطح مدل نفوذ می کند ، ضخامت آن را اضافه نمی کند و بنابراین منجر به از بین رفتن جزئیات نمی شود. فرآیند رنگ آمیزی خاص به فرآیند چاپ سه بعدی و مواد بستگی دارد.

تمام این فرآیندهای نهایی هنگام کار با یک شریک تولیدی مانند Xometry امکان پذیر است و به شما امکان می دهد چاپ های سه بعدی حرفه ای ایجاد کنید که هم عملکرد و هم از استانداردهای زیبایی شناسی مطابقت داشته باشد.