FDM パーツの後処理

ジャック・ライ CNC加工のエキスパート

専門とする CNCフライス, CNC旋, 3Dプリント, ウレタンキャスト、 と 板金加工 サービス。


FDM 短いリードタイムで費用対効果の高い試作品に最適です。 FDM パーツにはレイヤー ラインが常に存在するため、滑らかな表面を得るために後処理が適用されます。このプロセスは、強度を高め、FDM 部品の異方性挙動を緩和することもできます。一般的な FDM 後処理を次のように要約します。

後処理終了許容差スピード適用分野
スタンドサポートの取り外し低い低い高いすべての FDM 熱可塑性樹脂
溶解可能な支持体の除去中くらい低い高いすべての FDM 熱可塑性樹脂
サンディング高い中くらい低いすべての FDM 熱可塑性樹脂
冷間圧接低い低い高いABS
ギャップを埋める低い中くらい中くらいすべての FDM 熱可塑性樹脂
研磨高い中くらい低いすべての FDM 熱可塑性樹脂
下塗りと塗装高い中くらい低いすべての FDM 熱可塑性樹脂
浸漬高い低い高いABSまたはPLA
エポキシコーティング高い低い高いすべての FDM 熱可塑性樹脂
金属メッキ高い中くらい高いすべての FDM 熱可塑性樹脂

サポートの削除

サポートの削除 FDM での後処理の最初のステップです。このプロセスは、標準と溶解可能な 2 つのカテゴリに分けることができます。表面仕上げの改善なしでは必須要件です。

標準サポートの取り外し

ツール キット: ラジオ ペンチ、デンタル ピック セット。

プロセス: ほとんどのサポート材料は FDM パーツから簡単に除去できます。手の届きにくい機能については、デンタル ピックとニードル ノーズを使用して実現します。適切な向きと適切なサポート構造により、サポートの美的影響を大幅に減らすことができます。

サポートの削除アドバンテージ不利益
標準全体的なジオメトリを変更しない

とても速い
レイヤーライン、スジ、シミが取れない

パーツの美観に影響を与える 余分な材料や痕跡を残す

溶解可能な支持体の除去

ツールキット: 溶剤安全容器、溶剤、超音波洗浄機。

プロセス: サポート材料が溶解するまで、FDM パーツを適切な溶媒の槽に入れます。サポート構造は、ABS に関連する HIPS、PLA に関連する PVA、ABS および PLA に関連する Hydro-Fill にあります。水に溶解する場合は、無孔の容器であれば使用できます。 HIPS/ABS パーツの場合、リモネンとイソプロピル アルコールを 1:1 で処理すると、サポートが迅速に除去されます。 PVA または Hydro-Hill の場合、普通の水に簡単に溶けます。

超音波洗浄器は、溶解したサポート材料で飽和すると、溶解したサポート材料の溶解速度を速めることができ、溶媒溶液を変更します。超音波洗浄機が利用できない場合は、温かい溶剤も溶解時間を短縮します。

サポートの削除アドバンテージ不利益
溶解可能な支持体の除去複雑な形状の場合

サポート接触領域の滑らかな表面
不適切な溶解は、浸出と反りの原因となります

レイヤーライン、スジ、シミが取れない

可溶性材料がFDM部品に漏れると、小さなくぼみまたは穴ができます

サンディング

ツール キット: 150、220、400、600、1000、および 2000 グリットのサンドペーパー、タック クロス、歯ブラシ、石鹸、フェイス マスク。

プロセス: サポート構造が除去または溶解された後、サンディング プロセスを使用してパーツの表面を滑らかにし、ブロブやマークなどの明らかな傷を取り除くことができます。サンドペーパーグリットの最初のサンディングは、レイヤーの高さと印刷品質によって異なります。層の高さが 200 ミクロン以下の場合は、150 グリットを適用することをお勧めします。層の高さが 300 ミクロン以上の場合は、100 グリットを適用することをお勧めします。

部品の損傷による摩擦や熱の蓄積を防ぐために、最初から最後まで FDM 部品を湿式研磨することをお勧めします。部品は歯ブラシの石鹸水で洗浄する必要があります。

表面仕上げアドバンテージ不利益
サンディング非常に滑らかな表面

塗装、研磨、エポキシコーティングの良好な準備
周囲シェルが 2 つ以下のパーツには適していません

複雑な表面には難しい

全体的な精度に影響を与える

冷間溶接

ツール キット: アセトン、フォーム アプリケーター

プロセス: パーツのボリュームがプリンターの最大ボリュームを超えると、常にデザインを小さなセクションに分割し、印刷後に組み立てます。 PLA またはその他の素材の場合、Bond-O または適切な接着剤を使用して組み立てることができます。 ABS の場合、アセトン溶接を使用して複数のパーツを組み立てることができます。合わせ面はアセトンでブラッシングする必要があり、アセトンがほとんど蒸発するまで一緒に保持します。このとき、これら 2 つの部分は化学的に結合しています。アセトンの接触面を増やすと、ジョイントの強度が上がります。これは、ジョイントを連結することで実現できます。

表面仕上げアドバンテージ不利益
冷間圧接アセトンは表面の色を変えません

ABS 特性を備えたジョイント領域は、さらなる仕上げを簡素化し、均一化します
接合部の強度が低い

過剰なアセトンは、最終仕上げと公差に影響を与えます

ギャップを埋める

ツールキット: エポキシ樹脂、車体フィラー、ABS フィラメント、アセトン

プロセス: 研磨またはサポート溶解プロセスの後、部品の表面に隙間が生じます。これは、ツール パスの制約のためにパーツ レイヤーが不完全になると避けられません。小さな隙間はエポキシで簡単に埋めることができ、追加の処理は必要ありません。大きな隙間やくぼみは、車体フィラーを使用するとうまくいく可能性があります。これには、乾燥後に追加のサンディングが必要です。車体フィラーは優れたフィラーであり、固化すると簡単に研磨して塗装することができます。 ABS パーツの隙間は、ABS フィラメントとアセトンで埋めることができます。アセトンは、ABS パーツと化学反応を起こし、表面の空隙に浸透する可能性があります。研磨する前に部品の表面に隙間ができたら、Bond-O またはエポキシで隙間を埋めてから研磨します。これにより、処理時間が大幅に短縮され、滑らかな表面が得られます。

表面仕上げアドバンテージ不利益
冷間圧接やすりがけと下塗りが簡単

表面変色なし
パーツの変色パッチ

追加のサンディングが必要

全体的な精度に影響を与える

研磨

ツール キット: プラスチック研磨コンパウンド、2000 グリットのサンドペーパー、タック クロス、歯ブラシ、バフ ホイール

工程:鏡面仕上げのプラスチック研磨が可能です。部品を 2000 グリットまで研磨したら、余分なほこりを拭き取り、温水で歯ブラシで部品をきれいにします。部品を乾燥させた後、バフ ホイールまたはマイクロ ファイル クロスとプラスチック研磨コンパウンドを塗布して、表面の輝きを長持ちさせます。

表面仕上げアドバンテージ不利益
研磨鏡面仕上げ

非常に費用対効果の高い
耐衝撃性

インパクトプライマーまたは塗料の接着

プライミング & ペインティング

ツール キット: タック クロス、歯ブラシ、150、220、400、および 600 グリットのサンドペーパー、エアロゾル プラスチック プライマー、トップコート ペイント。

プロセス: FDM パーツが適切に研磨されたら、下塗りはエアロゾル プライマーで 2 回塗りで終了する必要があります。エアロゾル プライマーは、細部を覆い隠すことなく均一で薄いカバーを提供できます。下塗りが完了したら、塗装工程に入ります。このプロセスは、アクリル絵の具とブラシで仕上げることができますが、エアブラシまたはエアゾールを使用すると、より滑らかな表面を得ることができます。必要に応じて、アンダーコートの色を保持するために、パーツの一部をテープでマスキングすることができます。パーツの表面に複数の色を作成するために、マスクを取り外し、すべての塗装層が完成したら塗装を磨きます。

表面仕上げアドバンテージ不利益
下塗りと塗装プロのディテール

柔軟な外観
部品公差の変更

コストアップ

浸漬

ツール キット: 溶剤安全容器、溶剤、アイ フックまたは小さなネジ、乾燥ロッドまたはラック。

プロセス: FDM 部品と溶剤を収容するために、適切な溶剤で容器を満たします。通常、アセトンはABS、MEKまたはPLAのTHFに浸漬するために使用されます。準備が完了したら、FDM パーツ全体をワイヤーで数秒間溶媒に浸します。部品を振って乾燥を促進し、表面に溶媒のプールが残らないようにします。

表面仕上げアドバンテージ不利益
浸漬迅速なプロセス

安全上のリスクを軽減
部品公差の変更

長く浸すと変形します

エポキシコーティング

ツール キット: エポキシ樹脂、フォーム ブラシ アプリケーター、ミキシング コンテナー、1000 グリット以上のサンドペーパー。

プロセス: FDM 部品は研磨され、完全に洗浄されます。樹脂と硬化剤の適切な比率を指示に従って混合し、滑らかな回転を適用して気泡の数を最小限に抑えます。フォーム アプリケーターを使用して最初のエポキシ コートを追加し、1 つの表面または細部のプールを最小限に抑えます。最適な仕上げを行うには、同じ手順で 2 番目のエポキシを適用するよりも、目の細かいサンドペーパーで軽くサンディングして欠陥を除去する必要があります。

表面仕上げアドバンテージ不利益
エポキシコーティング公差への影響が少ない

保護シェル
表層線はまだ見える

エポキシが多すぎると滴り落ちます

金属メッキ

ツール キット: 電鋳溶液、犠牲陽極、導電性塗料またはアセトンとグラファイト、粉末整流器、導電性ネジ、非導電性容器、リード セット、非導電性手袋、保護めがね。

プロセス: 適切な金属メッキには材料に関する高度な知識が必要です。クロムメッキで優れた仕上げを行うには、専門のワークショップが最適です。

FDM パーツの表面をメッキ前にできるだけ滑らかに保つことが非常に重要です。不規則なレイヤーラインはメッキプロセスに失敗します。まず、部品に高品質の導電性塗料を薄く塗ってから、この導電性塗料を完全に乾燥させ、必要に応じてサンディングします。表面の目立たない部分にネジまたはアイフックを挿入します。これがカソードであり、整流器のマイナス端子に接続されています。銅陽極を整流器の正端子に取り付け、銅電鋳溶液で容器を満たし、FDM 部品と銅陽極を覆います。電力整流器の電源を入れ、電力を 1 ~ 3 ボルトに設定し、部品が完全にコーティングされるまでメッキを開始します。最後に整流器の電源を切り、部品を取り外してマイクロファイバー タオルで乾かし、部品を腐食から金属ラッカーでコーティングします。

表面仕上げアドバンテージ不利益
金属メッキシェル強度を上げる

厳しい公差

優れた表面視覚
非常に高価

感電事故