专业3D打印后处理:喷砂、蒸汽抛光与打磨
增材制造不仅仅是将设计发送给打印机。因为3D打印零件常有可见层纹或粗糙表面,后处理可确保零件看起来和感觉上都完成——特别是创建最终用途产品时。
除了清洗、修复、固化、着色,抛光和打磨是两种流行的增材后处理选项。两者都能使零件看起来和感觉更光滑,但不可互换。每个工艺不同,适合不同情况。
后处理抛光的优缺点
后处理抛光适合美观外观为首要任务的情况,但也能在制造水密零件时改善零件力学性能。
清洗零件去除多余树脂后,可能需要抛光以达到期望表面光洁度。根据所选工艺材料和期望表面光洁度,可使用多种抛光工艺。达到最佳效果的两种最常见抛光选项是喷砂和蒸汽抛光。
喷砂
喷砂涉及高压将玻璃或石英珠喷射到零件表面。高速推进珠子清洁和抛光表面至所需光洁度。细玻璃珠留下“哑光”或“缎面”光滑光洁度,介于亚光和高光之间。粗玻璃珠产生均匀粗糙度并掩盖瑕疵。
蒸汽抛光
蒸汽抛光,也称化学抛光或化学蒸汽抛光,涉及将零件暴露于与零件外层反应的气化溶剂。蒸汽将液化并重新分布零件表面材料,熔化层纹并密封小型腔体,创造光滑光亮表面。
不幸的是,无法完全控制后处理抛光。抛光零件时极易熔化或喷蚀掉小特征,或意外不均匀去除材料,影响零件尺寸精度。这意味着抛光工艺需密切观察以在降低小特征损坏风险的同时实现最佳光洁度。
后处理打磨的优缺点
打磨是去除材料多于抛光的后处理选项。3D打印过程中使用支撑的区域粗糙表面光洁度正常,使用熔融沉积建模(FDM)时明显层纹也相对常见。如果支撑结构留下凸起且需要外观手感光滑的零件,打磨可能是实现期望光洁度的正确选项。
与抛光一样,实现更光滑表面与准确零件间有权衡,打磨有时也会不均匀去除材料,影响零件尺寸精度。
手工后处理打磨也是劳动密集型且耗时过程。零件需先用低目数砂纸如120目打磨,再用高目数如240目、800目甚至2000目重新打磨以达到理想光洁度。将此步骤交给专业人士可能比自行打磨花费更多,但拥有正确工具和技能的专家将降低零件损坏风险,也能为您节省时间。
为何选择增材制造后处理?
抛光和打磨都需时间、精力和专业知识实现高质量结果,且可能是昂贵举措,尤其是手工操作时。
未完成零件可能可接受用于原型制作,且生产更便宜更快,但通常不适合最终用途产品。通过抛光、打磨、清洗、固化、修复、着色,您可以精炼3D打印零件,使其更强(蒸汽抛光FDM零件时)、更光滑、更美观、甚至更实用。
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后处理抛光和打磨可显著改善零件外观手感。然而,每个工艺有缺点并可能产生不一致。为确保最终零件或产品符合预期,考虑与经验丰富的制造商合作。
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