מהדפס למוצר: טיפול פני השטח להדפסת תלת מימד

בעוד שרוב עבודת הייצור נעשית בתוך מדפסת התלת מימד כאשר חלקים נבנים שכבה אחר שכבה, זה לא סוף התהליך. עיבוד לאחר הוא שלב חשוב בתהליך העבודה של הדפסת תלת מימד שהופך רכיבים מודפסים למוצרים מוגמרים. כלומר, "פוסט-עיבוד" עצמו אינו תהליך ספציפי, אלא קטגוריה המורכבת מטכניקות וטכניקות עיבוד רבות ושונות שניתן ליישם ולשלב כדי לענות על דרישות אסתטיות ופונקציונליות שונות.

כפי שנראה ביתר פירוט במאמר זה, קיימות טכניקות רבות לאחר עיבוד וגימור משטח, כולל עיבוד לאחר עיבוד בסיסי (כגון הסרת תמיכה), החלקת משטח (פיזיקלית וכימית) ועיבוד צבע. הבנת התהליכים השונים בהם תוכלו להשתמש בהדפסת תלת מימד תאפשר לכם לעמוד במפרטים ובדרישות המוצר, בין אם המטרה שלכם היא להשיג איכות משטח אחידה, אסתטיקה ספציפית או פרודוקטיביות מוגברת. בואו נסתכל מקרוב.

לאחר עיבוד בסיסי מתייחס בדרך כלל לשלבים הראשוניים לאחר הסרה וניקוי של החלק המודפס בתלת מימד ממעטפת ההרכבה, כולל הסרת תמיכה והחלקת משטח בסיסית (כהכנה לטכניקות החלקה יסודיות יותר).

תהליכי הדפסה תלת-ממדיים רבים, לרבות מודלים מתמזגים (FDM), סטריאוליטוגרפיה (SLA), סינתזת לייזר מתכת ישירה (DMLS) וסינתזת אור דיגיטלי פחמן (DLS), דורשים שימוש במבני תמיכה ליצירת בליטות, גשרים ומבנים שבירים. . . מוּזָרוּת. למרות שמבנים אלה שימושיים בתהליך ההדפסה, יש להסיר אותם לפני שניתן ליישם טכניקות גימור.

הסרת התמיכה יכולה להתבצע בכמה דרכים שונות, אך התהליך הנפוץ ביותר כיום כולל עבודה ידנית, כמו חיתוך, להסרת התמיכה. בעת שימוש במצעים מסיסים במים, ניתן להסיר את מבנה התמיכה על ידי טבילת האובייקט המודפס במים. ישנם גם פתרונות מיוחדים להסרת חלקים אוטומטית, במיוחד ייצור תוספי מתכת, המשתמש בכלים כגון מכונות CNC ורובוטים כדי לחתוך במדויק תומכים ולשמור על סובלנות.

שיטת פוסט-עיבוד בסיסית נוספת היא התזת חול. התהליך כולל ריסוס חלקים מודפסים בחלקיקים בלחץ גבוה. השפעת חומר הריסוס על משטח ההדפסה יוצרת מרקם חלק ואחיד יותר.

התזת חול היא לעתים קרובות השלב הראשון בהחלקת משטח מודפס בתלת מימד מכיוון שהיא מסירה ביעילות שאריות חומר ויוצרת משטח אחיד יותר שמוכן לאחר מכן לשלבים הבאים כגון ליטוש, צביעה או הכתמה. חשוב לציין שהתזת חול אינה מייצרת גימור מבריק או מבריק.

מעבר להתזת חול בסיסית, ישנן טכניקות אחרות של עיבוד לאחר שניתן להשתמש בהן כדי לשפר את החלקות ותכונות פני השטח האחרות של רכיבים מודפסים, כגון מראה מט או מבריק. במקרים מסוימים, ניתן להשתמש בטכניקות גימור להשגת חלקות בעת שימוש בחומרי בניין ותהליכי הדפסה שונים. עם זאת, במקרים אחרים, החלקת משטח מתאימה רק לסוגים מסוימים של מדיה או הדפסים. גיאומטריית חלקים וחומר הדפסה הם שני הגורמים החשובים ביותר בעת בחירת אחת משיטות החלקת המשטח הבאות (כולן זמינות בתמחור מיידי של Xometry).

שיטה זו לאחר עיבוד דומה להתזת חול של מדיה קונבנציונלית בכך שהיא כוללת מריחת חלקיקים על ההדפסה בלחץ גבוה. עם זאת, יש הבדל חשוב: התזת חול אינה משתמשת בחלקיקים כלשהם (כגון חול), אלא משתמשת בחרוזי זכוכית כדוריים כאמצעי להתזת חול של ההדפסה במהירויות גבוהות.

הפגיעה של חרוזי זכוכית עגולים על פני ההדפסה יוצרת אפקט משטח חלק ואחיד יותר. בנוסף ליתרונות האסתטיים של התזת חול, תהליך ההחלקה מגביר את החוזק המכני של החלק מבלי להשפיע על גודלו. הסיבה לכך היא שלצורה הכדורית של חרוזי זכוכית יכולה להיות השפעה שטחית מאוד על פני החלק.

טמבלינג, הידוע גם בשם סינון, הוא פתרון יעיל לאחר עיבוד של חלקים קטנים. הטכנולוגיה כוללת הצבת הדפס תלת מימד בתוף יחד עם חתיכות קטנות של קרמיקה, פלסטיק או מתכת. לאחר מכן התוף מסתובב או רוטט, גורם לפסולת להתחכך בחלק המודפס, מסיר כל אי סדרים במשטח ויוצר משטח חלק.

נפילת מדיה היא חזקה יותר מהתזת חול, וניתן להתאים את חלקות פני השטח בהתאם לסוג החומר הנפילה. לדוגמה, אתה יכול להשתמש בחומר דל גרגירים כדי ליצור מרקם משטח מחוספס יותר, בעוד ששימוש בשבבים בעלי גרגיר גבוה יכול לייצר משטח חלק יותר. חלק ממערכות הגימור הגדולות הנפוצות ביותר יכולות להתמודד עם חלקים בגודל 400 x 120 x 120 מ"מ או 200 x 200 x 200 מ"מ. במקרים מסוימים, במיוחד עם חלקי MJF או SLS, ניתן ללטש את המכלול עם מנשא.

בעוד שכל שיטות ההחלקה הנ"ל מבוססות על תהליכים פיזיקליים, החלקת קיטור מסתמכת על תגובה כימית בין החומר המודפס לאדים כדי לייצר משטח חלק. באופן ספציפי, החלקת קיטור כוללת חשיפת ההדפסה התלת-ממדית לממס מתאדה (כגון FA 326) בתא עיבוד אטום. האדים נצמדים למשטח ההדפסה ויוצרים התכה כימית מבוקרת, מחליקה את כל פגמי השטח, רכסים ועמקים על ידי פיזור מחדש של החומר המותך.

החלקת קיטור ידועה גם כמעניקה למשטח גימור מלוטש ומבריק יותר. בדרך כלל, תהליך החלקת הקיטור יקר יותר מהחלקה פיזית, אך הוא מועדף בשל החלקות המעולה והגימור המבריק שלו. החלקת אדים תואמת לרוב הפולימרים וחומרי הדפסת תלת מימד אלסטומריים.

צביעה כשלב נוסף שלאחר עיבוד היא דרך מצוינת לשפר את האסתטיקה של הפלט המודפס שלך. למרות שחומרי הדפסת תלת מימד (במיוחד חוטי FDM) מגיעים במגוון אפשרויות צבע, גוון כפוסט-תהליך מאפשר לך להשתמש בחומרים ובתהליכי הדפסה העומדים במפרטי המוצר ומשיגים את התאמת הצבע הנכונה עבור חומר נתון. מוּצָר. להלן שתי שיטות הצביעה הנפוצות ביותר להדפסת תלת מימד.

צביעה בהתזה היא שיטה פופולרית הכוללת שימוש במרסס אירוסול כדי ליישם שכבת צבע על הדפסה תלת מימדית. על ידי השהיית הדפסת תלת מימד, ניתן לרסס צבע באופן שווה על החלק, ולכסות את כל פני השטח שלו. (ניתן ליישם צבע באופן סלקטיבי באמצעות טכניקות מיסוך.) שיטה זו נפוצה הן עבור חלקים מודפסים בתלת מימד והן עבור חלקים מעובדים והיא זולה יחסית. עם זאת, יש לו חיסרון גדול אחד: מכיוון שהדיו מוחל דק מאוד, אם החלק המודפס נשרט או בלוי, הצבע המקורי של החומר המודפס ייראה לעין. תהליך ההצללה הבא פותר בעיה זו.

שלא כמו צביעה בהתזה או הברשה, הדיו בהדפסת תלת מימד חודר מתחת לפני השטח. יש לזה כמה יתרונות. ראשית, אם הדפסת התלת-ממד תישחק או נשרטת, הצבעים התוססים שלה יישארו שלמים. הכתם גם לא מתקלף, וזה מה שידוע שצבע עושה. יתרון גדול נוסף של צביעה הוא בכך שהיא אינה משפיעה על דיוק הממדים של ההדפסה: מאחר והצבע חודר לפני השטח של הדגם, הוא אינו מוסיף עובי ולכן אינו גורם לאובדן פרטים. תהליך הצביעה הספציפי תלוי בתהליך ההדפסה התלת מימדית ובחומרים.

כל תהליכי הגימור הללו אפשריים כאשר עובדים עם שותף ייצור כמו Xometry, ומאפשרים לך ליצור הדפסות תלת מימד מקצועיות העומדות הן בסטנדרטים של ביצועים והן בסטנדרטים אסתטיים.