FDM 最适用于交付周期短的高性价比原型。由于 FDM 零件上始终存在层线,因此应用后处理以获得光滑的表面。此过程还可以增加强度并减轻 FDM 零件的各向异性行为。我们将常见的 FDM 后处理总结如下:
后期处理 | 结束 | 宽容 | 速度 | 应用领域 |
支架支架拆卸 | 低的 | 低的 | 高的 | 所有 FDM 热塑性塑料 |
可溶解支撑移除 | 中等的 | 低的 | 高的 | 所有 FDM 热塑性塑料 |
砂光 | 高的 | 中等的 | 低的 | 所有 FDM 热塑性塑料 |
冷焊 | 低的 | 低的 | 高的 | ABS |
间隙填充 | 低的 | 中等的 | 中等的 | 所有 FDM 热塑性塑料 |
抛光 | 高的 | 中等的 | 低的 | 所有 FDM 热塑性塑料 |
底漆和绘画 | 高的 | 中等的 | 低的 | 所有 FDM 热塑性塑料 |
浸渍 | 高的 | 低的 | 高的 | ABS或PLA |
环氧涂层 | 高的 | 低的 | 高的 | 所有 FDM 热塑性塑料 |
金属电镀 | 高的 | 中等的 | 高的 | 所有 FDM 热塑性塑料 |
去除支撑
支持移除 是 FDM 中后处理的第一步,这个过程可以分为 2 类,标准和可分解。这是没有表面光洁度改进的强制性要求。
标准支撑拆除
工具包:尖嘴钳、牙签套装。
工艺:大多数支撑材料可以很容易地从 FDM 零件中去除,对于难以触及的特征,使用牙签和针鼻来实现。正确的定位和井支撑结构可以大大降低支撑美学的影响。
支持移除 | 优势 | 坏处 |
标准 | 永远不要改变整体几何形状 很快 | 无法移除图层线、条纹或瑕疵 一旦留下多余的材料或痕迹,影响零件美观 |
可溶解支撑移除
工具包:溶剂安全容器、溶剂、超声波清洁器。
过程:将 FDM 部件放入适当溶剂的浴槽中,直到支撑材料溶解。支撑结构采用与 ABS 相关的 HIPS、与 PLA 相关的 PVA、与 ABS 和 PLA 相关的 Hydro-Fill。为了溶解在水中,任何无孔容器都可以使用。对于 HIPS/ABS 零件,柠檬烯和异丙醇的 1:1 比例将用于快速去除支撑。 PVA 或 Hydro-Hill 可以简单地溶解在普通水中。
超声波清洗机可以加速可溶性支撑材料的溶解,一旦溶解的支撑材料饱和,就改变溶剂溶液。如果没有超声波清洗器,温溶剂也会加快溶解时间。
支持移除 | 优势 | 坏处 |
可溶解支撑移除 | 对于复杂的几何形状 支撑接触区域的光滑表面 | 溶解不当会导致浸出和翘曲 无法移除图层线、条纹或瑕疵 一旦可溶性材料泄漏到 FDM 零件上,就会产生小凹痕或孔洞 |
砂光
工具箱:150、220、400、600、1000 和 2000 号砂纸、粘性布、牙刷、肥皂、面罩。
工艺:去除或溶解支撑结构后,可用砂光工艺打磨零件表面,去除明显的瑕疵,如斑点或痕迹。砂纸砂粒的第一次打磨取决于层高和印刷质量。对于 200 微米或更低的层高,建议使用 150 粒度。对于 300 微米或更高的层高,建议使用 100 粒度。
我们建议从头到尾对 FDM 零件进行湿砂处理,以防止零件损坏造成摩擦和热量积聚。零件应用牙刷肥皂水清洗。
表面处理 | 优势 | 坏处 |
砂光 | 极其光滑的表面 油漆、抛光、环氧涂层的良好准备 | 不适用于具有 2 个或更少周长外壳的零件 难以处理复杂的表面 影响整体准确度 |
冷焊
工具包:丙酮,泡沫涂抹器
流程:一旦零件体积超过打印机最大体积,我们总是将设计分成小部分,打印后组装在一起。对于 PLA 或其他材料,可以使用 Bond-O 或适当的胶水进行组装。对于 ABS,可以使用丙酮焊接将多个零件组装在一起。配合表面需要刷上丙酮,然后保持在一起,直到大部分丙酮蒸发。这时,这两部分化学键合在一起。增加丙酮接触面会增加接头强度,可以通过互锁接头来实现。
表面处理 | 优势 | 坏处 |
冷焊 | 丙酮不会改变表面颜色 具有 ABS 特性的接合区域将简化和统一进一步的精加工 | 关节区域的强度较低 过量的丙酮会影响最终的光洁度和公差 |
间隙填充
工具包:环氧树脂、车身填充物、ABS 长丝和丙酮
工艺:经过打磨或支撑溶解工艺后,零件表面会出现间隙。由于刀具路径限制,一旦零件层不完整,这是不可避免的。小间隙可以很容易地用环氧树脂填充,这不需要额外的处理。大的间隙或空洞可以成功地使用车身填充物,这需要在干燥后进行额外的打磨。车身填充物是一种优良的填充物,一旦固化就可以很容易地打磨和涂漆。 ABS零件间隙可以用ABS灯丝和丙酮填充,它们可以与ABS零件发生化学反应并渗入表面的空隙中。一旦在打磨前零件表面出现缝隙,用 Bond-O 或环氧树脂填充缝隙,然后打磨。这将大大减少获得光滑表面的工艺时间。
表面处理 | 优势 | 坏处 |
冷焊 | 易于打磨和涂底漆 无表面变色 | 零件上的变色斑块 需要额外打磨 影响整体准确度 |
抛光
工具包:塑料抛光剂、2000 号砂纸、钉布、牙刷、抛光轮
工艺:可应用塑料抛光以达到镜面般的表面光洁度。将零件打磨至 2000 粒度后,用牙刷在温水中擦去多余的灰尘并清洁零件。零件干燥后,使用抛光轮或微锉布和塑料抛光剂,以产生持久的表面光泽。
表面处理 | 优势 | 坏处 |
抛光 | 镜面表面处理 非常划算 | 耐冲击性 冲击底漆或油漆附着力 |
启动 & 绘画
工具箱:粘性布、牙刷、150、220、400 和 600 号砂纸、气溶胶塑料底漆、面漆。
工艺:一旦正确打磨 FDM 零件,应使用气溶胶底漆完成两层底漆。气溶胶底漆可以提供均匀而薄的覆盖,而不会遮挡任何细节。底漆完成后,我们可以开始绘画过程。这个过程可以用丙烯酸涂料和刷子完成,而喷枪或气溶胶可以提供更光滑的表面。如有必要,可以用胶带遮盖某些部分以保持底漆颜色。完成所有油漆层后,取下遮罩并抛光油漆,以便在零件表面上创建多种颜色。
表面处理 | 优势 | 坏处 |
底漆和绘画 | 专业细节 灵活的视觉外观 | 更改零件公差 增加成本 |
浸渍
工具包:溶剂安全容器、溶剂、眼钩或小螺丝、干燥棒或架子。
工艺:用适当的溶剂填充容器,以容纳 FDM 部件和溶剂。通常,丙酮用于浸渍 ABS、MEK 或 PLA 的 THF。完成准备后,用电线将整个 FDM 部件浸入溶剂中几秒钟。摇动部件以促进干燥,并且表面上不会留下溶剂池。
表面处理 | 优势 | 坏处 |
浸渍 | 快速流程 降低安全风险 | 更改零件公差 长时间浸渍会导致变形 |
环氧涂料
工具包:环氧树脂、泡沫刷涂抹器、混合容器、1000 粒度或更高的砂纸。
工艺:FDM 零件经过打磨和彻底清洁。按照说明混合适当比例的树脂和硬化剂,平稳旋转以减少气泡数量。用泡沫涂抹器添加第一层环氧树脂涂层,并尽量减少一个表面或细节的积聚。为获得最佳光洁度,应使用细砂纸轻轻打磨以去除任何缺陷,而不是使用相同的程序涂抹第二层环氧树脂。
表面处理 | 优势 | 坏处 |
环氧涂层 | 对公差的影响较小 保护壳 | 表面层线仍然可见 过多的环氧树脂会导致滴落 |
金属电镀
工具包:电铸溶液、牺牲阳极、导电涂料或丙酮和石墨、粉末整流器、导电螺丝、非导电容器、引线组、非导电手套和防护眼镜。
工艺:正确的金属电镀需要对材料有很高的了解,对于镀铬的优质饰面,专业车间是最佳选择。
在电镀前保持 FDM 零件表面尽可能光滑是非常重要的,任何不规则和层线都会导致电镀失败。首先,我们应该在零件上涂上一层薄薄的优质导电漆,然后将导电漆充分干燥,并根据需要进行打磨。将螺丝或眼钩插入零件不显眼的表面,这是阴极并连接到整流器负极端子。将铜阳极连接到整流器正极端子,用铜电铸溶液填充容器以覆盖 FDM 部件和铜阳极。打开电源整流器,将电源设置为 1-3 伏,开始电镀,直到零件完全涂层。最后关闭整流器,取出零件用超细纤维毛巾擦干,用金属漆涂上金属漆以防干燥。
表面处理 | 优势 | 坏处 |
金属电镀 | 增加外壳强度 严格的公差 出色的表面视觉 | 非常贵 电击伤 |