Постобработка деталей FDM

Джек Ли Специалист по механической обработке с ЧПУ

Специализируюсь на Фрезерование с ЧПУ, Токарная обработка с ЧПУ, 3D-печать, Уретановое литье, и Изготовление листового металла Услуги.


ФДМ наиболее подходит для экономичных прототипов с коротким временем выполнения. Поскольку линии слоев всегда присутствуют на деталях FDM, для получения гладкой поверхности применяется постобработка. Этот процесс также может повысить прочность и смягчить анизотропное поведение деталей FDM. Мы суммируем общую постобработку FDM следующим образом:

ПостобработкаЗаканчиватьТолерантностьСкоростьОбласть применения
Снятие опоры стойкиНизкийНизкийВысокийВСЕ термопласты FDM
Удаление растворимой опорыСерединаНизкийВысокийВСЕ термопласты FDM
ШлифованиеВысокийСерединаНизкийВсе термопласты FDM
Холодная сваркаНизкийНизкийВысокийАБС
Заполнение промежуткаНизкийСерединаСерединаВсе термопласты FDM
ПолировкаВысокийСерединаНизкийВсе термопласты FDM
Грунтовка и покраскаВысокийСерединаНизкийВсе термопласты FDM
окунаниеВысокийНизкийВысокийАБС или ПЛА
Эпоксидное покрытиеВысокийНизкийВысокийВсе термопласты FDM
Металлическое покрытиеВысокийСерединаВысокийВсе термопласты FDM

Удаление поддержки

Удаление поддержки Это первый шаг постобработки в FDM. Этот процесс можно разделить на две категории: стандартные и неразрешимые. Это обязательное требование без улучшения качества поверхности.

Стандартное удаление поддержки

Набор инструментов: плоскогубцы, набор зубочисток.

Процесс: большинство вспомогательных материалов можно легко удалить из деталей FDM, для труднодоступных элементов используются зубочистки и иглы. Правильная ориентация и опорные конструкции скважин могут значительно снизить эстетическое воздействие опор.

Удаление поддержкиПреимуществоНедостаток
СтандартныйНикогда не изменяйте общую геометрию

Очень быстрый
Невозможно удалить линии слоя, полосы или дефекты.

Влияет на эстетику деталей, оставляя лишние материалы или следы.

Удаление растворимой опоры

Набор инструментов: контейнер, безопасный для растворителей, растворитель, ультразвуковой очиститель.

Процесс: детали FDM помещаются в ванну с соответствующим растворителем до тех пор, пока материал основы не растворится. Несущая конструкция выполнена из HIPS в сочетании с ABS, PVA в сочетании с PLA, Hydro-Fill в сочетании с ABS и PLA. Для растворения в воде подойдут любые непористые емкости. Для деталей из HIPS/ABS для быстрого удаления поддержки можно использовать смесь лимонена и изопропилового спирта в соотношении 1:1. Ведь ПВА или Hydro-Hill можно просто растворить в простой воде.

Ультразвуковой очиститель может ускорить растворение растворимых материалов поддержки, после насыщения растворенными материалами поддержки замените раствор растворителя. Если ультразвуковой очиститель недоступен, теплый растворитель также ускорит время растворения.

Удаление поддержкиПреимуществоНедостаток
Удаление растворимой опорыДля сложной геометрии

Гладкая поверхность в зоне контакта с опорой
Неправильное растворение приведет к выщелачиванию и деформации.

Невозможно удалить линии слоя, полосы или дефекты.

При попадании растворимых материалов на детали FDM образуются небольшие выбоины или отверстия.

Шлифование

Набор инструментов: наждачная бумага с зернистостью 150, 220, 400, 600, 1000 и 2000, липкая ткань, зубная щетка, мыло, маска для лица.

Процесс: после того, как опорные конструкции удалены или растворены, можно использовать процесс шлифования, чтобы сгладить поверхность деталей и удалить очевидные дефекты, такие как капли или следы. Первая шлифовка наждачной бумаги зависит от высоты слоя и качества печати. Для толщины слоя 200 микрон или меньше рекомендуется наносить зернистость 150. Для толщины слоя 300 микрон и выше рекомендуется наносить зернистость 100.

Мы рекомендуем мокрую шлифовку деталей FDM от начала до конца, чтобы предотвратить трение и перегрев из-за повреждения деталей. Детали следует очищать зубной щеткой в мыльном растворе.

Поверхностная обработкаПреимуществоНедостаток
ШлифованиеЧрезвычайно гладкая поверхность

Хорошая подготовка к покраске, полировке, эпоксидному покрытию.
Не подходит для деталей с двумя или менее оболочками по периметру.

Трудно для сложной поверхности.

Влияние на общую точность

Холодная сварка

Набор инструментов: ацетон, пенный аппликатор.

Процесс: как только объем деталей превышает максимальный объем принтера, мы всегда разделяем дизайн на небольшие части и собираем вместе после печати. Для PLA или других материалов при сборке можно использовать Bond-O или соответствующий клей. Для АБС-пластика для сборки нескольких деталей можно использовать сварку ацетоном. Сопрягаемые поверхности необходимо смазать ацетоном, затем держать вместе до тех пор, пока большая часть ацетона не испарится. В это время эти две части химически связаны друг с другом. Увеличение поверхности контакта ацетона повысит прочность шва, этого можно добиться за счет сцепления швов.

Поверхностная обработкаПреимуществоНедостаток
Холодная сваркаАцетон не меняет цвет поверхности.

Область стыка со свойствами ABS упростит и сделает более равномерной дальнейшую отделку.
Меньшая сила в области суставов.

Избыток ацетона повлияет на конечную отделку и допуски.

Заполнение промежутка

Набор инструментов: эпоксидная смола, шпатлевка для кузова автомобиля, нить ABS и ацетон.

Процесс: После шлифования или растворения подложки на поверхности детали появятся зазоры. Это неизбежно, если слои деталей неполные из-за ограничений траектории инструмента. Небольшие зазоры легко заполняются эпоксидной смолой, при этом не требуется дополнительная обработка. Большие зазоры или впадины можно успешно заполнить шпаклевкой кузова автомобиля, после высыхания требуется дополнительная шлифовка. Шпатлевка для кузова автомобиля — отличная шпатлевка, после затвердевания ее можно легко отшлифовать и покрасить. Зазоры в деталях из АБС-пластика можно заполнить нитью из АБС-пластика и ацетоном, которые могут вступать в химическую реакцию с деталями из АБС-пластика и просачиваться в пустоты на поверхности. Как только на поверхности детали появятся зазоры перед шлифовкой, заполните зазоры Bond-O или эпоксидной смолой, а затем отшлифуйте. Это значительно сократит время процесса для достижения гладкой поверхности.

Поверхностная обработкаПреимуществоНедостаток
Холодная сваркаЛегко шлифуется и грунтуется

Отсутствие обесцвечивания поверхности
Обесцвеченные пятна на деталях

Требуется дополнительная шлифовка

Влияние на общую точность

Полировка

Набор инструментов: паста для полировки пластика, наждачная бумага с зернистостью 2000, липкая ткань, зубная щетка, полировальный круг.

Процесс: Для достижения зеркального блеска поверхности можно применить полировку пластика. После того, как детали отшлифованы до зернистости 2000, вытрите лишнюю пыль и очистите детали зубной щеткой в теплой воде. После высыхания деталей нанесите полировальный круг или ткань с микронапильником и полировочную пасту для пластика, чтобы придать поверхности длительный блеск.

Поверхностная обработкаПреимуществоНедостаток
ПолировкаЗеркальная поверхность

Очень экономично
Устойчивость к ударам

Ударная грунтовка или адгезия краски

Грунтовка & Рисование

Набор инструментов: липкая ткань, зубная щетка, наждачная бумага с зернистостью 150, 220, 400 и 600, аэрозольная грунтовка для пластика, краска для верхнего слоя.

Процесс: После правильной шлифовки деталей FDM необходимо нанести два слоя аэрозольной грунтовки. Аэрозольная грунтовка обеспечивает равномерное и тонкое покрытие без затемнения деталей. После завершения грунтования можно приступать к покраске. Этот процесс можно завершить акриловыми красками и кистями, а аэрограф или аэрозоль сделают поверхность более гладкой. При необходимости некоторые участки деталей можно замаскировать скотчем, чтобы сохранить цвет подшерстка. Снимите маску и отполируйте краску после того, как все слои краски будут готовы, чтобы создать несколько цветов на поверхности детали.

Поверхностная обработкаПреимуществоНедостаток
Грунтовка и покраскаПрофессиональные детали

Гибкий внешний вид
Изменение допусков деталей

Увеличение стоимости

окунание

Набор инструментов: контейнер, безопасный для растворителей, растворитель, крючок с проушиной или маленький винт, сушильная палочка или подставка.

Процесс: Заполните контейнер соответствующим растворителем, чтобы вместить детали FDM и растворитель. Обычно ацетон используется для окунания ABS, MEK или THF для PLA. После завершения подготовки погрузите все детали FDM вместе с проволокой на несколько секунд в растворитель. Встряхните детали, чтобы облегчить их высыхание и избежать остатков растворителя на поверхности.

Поверхностная обработкаПреимуществоНедостаток
окунаниеБыстрый процесс

Снижение рисков безопасности
Изменение допусков деталей

Длительное погружение приведет к деформации.

Эпоксидное покрытие

Набор инструментов: эпоксидная смола, поролоновая кисть-аппликатор, контейнер для смешивания, наждачная бумага с зернистостью 1000 или выше.

Процесс: Детали FDM шлифуются и полностью очищаются. Смешайте смолу и отвердитель в соответствующем соотношении, как указано в инструкции, совершайте плавные вращения, чтобы свести к минимуму количество пузырьков воздуха. Нанесите первый слой эпоксидной смолы с помощью поролонового аппликатора и постарайтесь свести к минимуму растекание на одной поверхности или детали. Для оптимальной отделки следует слегка отшлифовать мелкой наждачной бумагой, чтобы удалить любые дефекты, а затем нанести вторую эпоксидную смолу, выполнив ту же процедуру.

Поверхностная обработкаПреимуществоНедостаток
Эпоксидное покрытиеМеньшее влияние на толерантность

Защитная оболочка
Линии поверхностного слоя все еще видны

Слишком много эпоксидной смолы приведет к ее капанию.

Металлическое покрытие

Набор инструментов: раствор для электроформования, расходуемый анод, проводящая краска или ацетон и графит, порошковый выпрямитель, проводящий винт, непроводящий сосуд, набор свинцов, непроводящие перчатки и защитные очки.

Процесс: Правильное металлическое покрытие требует высокого знания материалов. Для превосходной отделки хромированием лучшим вариантом является профессиональная мастерская.

Очень важно, чтобы поверхность деталей FDM была как можно более гладкой перед нанесением покрытия, любые неровные и многослойные линии помешают процессу нанесения покрытия. Во-первых, мы должны покрыть детали тонким слоем высококачественной токопроводящей краски, затем полностью высушить эту токопроводящую краску и при необходимости отшлифовать. Вставьте винт или крючок с проушиной в незаметную поверхность детали, это катод и подсоедините к отрицательной клемме выпрямителя. Присоедините медный анод к положительной клемме выпрямителя, заполните резервуар раствором для гальванопластики меди, чтобы покрыть детали FDM и медный анод. Включите выпрямитель питания, установите напряжение 1-3 вольта, начните гальванопокрытие до полного покрытия деталей. В завершение выключите выпрямитель и снимите детали для просушки салфетками из микрофибры, по мере высыхания покройте детали металлическим лаком от коррозии.

Поверхностная обработкаПреимуществоНедостаток
Металлическое покрытиеУвеличение прочности корпуса

Жесткая толерантность

Отличный обзор поверхности
Очень дорого

Электрическая травма