จากการพิมพ์ถึงผลิตภัณฑ์: การรักษาพื้นผิวสำหรับการพิมพ์ 3 มิติ

ในขณะที่งานการผลิตส่วนใหญ่ทำภายในเครื่องพิมพ์ 3 มิติเนื่องจากชิ้นส่วนถูกสร้างขึ้นโดยเลเยอร์ แต่นั่นไม่ใช่จุดสิ้นสุดของกระบวนการ การโพสต์การประมวลผลเป็นขั้นตอนสำคัญในเวิร์กโฟลว์การพิมพ์ 3 มิติที่เปลี่ยนส่วนประกอบที่พิมพ์เป็นผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป นั่นคือ“ การโพสต์การประมวลผล” นั้นไม่ใช่กระบวนการเฉพาะ แต่เป็นหมวดหมู่ที่ประกอบด้วยเทคนิคการประมวลผลและเทคนิคที่แตกต่างกันมากมายที่สามารถนำไปใช้และรวมกันเพื่อตอบสนองความต้องการด้านสุนทรียภาพและการใช้งานที่แตกต่างกัน

ดังที่เราจะเห็นรายละเอียดเพิ่มเติมในบทความนี้มีเทคนิคหลังการประมวลผลและการตกแต่งพื้นผิวมากมายรวมถึงการโพสต์ขั้นพื้นฐาน (เช่นการกำจัดการสนับสนุน) การปรับผิวให้เรียบ (กายภาพและเคมี) และการประมวลผลสี การทำความเข้าใจกับกระบวนการต่าง ๆ ที่คุณสามารถใช้ในการพิมพ์ 3 มิติจะช่วยให้คุณปฏิบัติตามข้อกำหนดและข้อกำหนดของผลิตภัณฑ์ไม่ว่าเป้าหมายของคุณคือการบรรลุคุณภาพพื้นผิวสม่ำเสมอความสวยงามเฉพาะหรือเพิ่มผลผลิต ลองมาดูกันดีกว่า

โดยทั่วไปการโพสต์ขั้นพื้นฐานมักจะหมายถึงขั้นตอนเริ่มต้นหลังจากลบและทำความสะอาดส่วนที่พิมพ์ 3 มิติจากเปลือกแอสเซมบลีรวมถึงการกำจัดการสนับสนุนและการปรับผิวขั้นพื้นฐาน (เพื่อเตรียมเทคนิคการปรับให้เรียบอย่างละเอียดมากขึ้น)

กระบวนการพิมพ์ 3 มิติจำนวนมากรวมถึงการสร้างแบบจำลองการสะสม (FDM), stereolithography (SLA), การเผาเลเซอร์โลหะโดยตรง (DMLS) และการสังเคราะห์แสงดิจิตอลคาร์บอน (DLS) ต้องใช้โครงสร้างการสนับสนุนเพื่อสร้างส่วนที่ยื่นออกมา . - ความแปลกประหลาด แม้ว่าโครงสร้างเหล่านี้จะมีประโยชน์ในกระบวนการพิมพ์ แต่จะต้องถูกลบออกก่อนที่จะใช้เทคนิคการตกแต่ง

การลบการสนับสนุนสามารถทำได้หลายวิธี แต่กระบวนการที่พบบ่อยที่สุดในวันนี้เกี่ยวข้องกับการทำงานด้วยตนเองเช่นการตัดเพื่อลบการสนับสนุน เมื่อใช้สารตั้งต้นที่ละลายน้ำได้โครงสร้างการสนับสนุนสามารถลบออกได้โดยการแช่วัตถุที่พิมพ์ลงในน้ำ นอกจากนี้ยังมีโซลูชั่นพิเศษสำหรับการกำจัดชิ้นส่วนอัตโนมัติโดยเฉพาะอย่างยิ่งการผลิตสารเติมแต่งโลหะซึ่งใช้เครื่องมือเช่นเครื่อง CNC และหุ่นยนต์เพื่อตัดการสนับสนุนและรักษาความคลาดเคลื่อนอย่างแม่นยำ

อีกวิธีหนึ่งหลังการประมวลผลขั้นพื้นฐานคือการพ่นทราย กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการฉีดพ่นชิ้นส่วนที่พิมพ์ด้วยอนุภาคภายใต้แรงดันสูง ผลกระทบของวัสดุสเปรย์บนพื้นผิวการพิมพ์จะสร้างพื้นผิวที่เรียบเนียนและสม่ำเสมอมากขึ้น

การเป่าทรายมักเป็นขั้นตอนแรกในการทำให้พื้นผิวที่พิมพ์ 3 มิติเรียบเนื่องจากมันจะกำจัดวัสดุที่เหลืออยู่ได้อย่างมีประสิทธิภาพและสร้างพื้นผิวที่สม่ำเสมอมากขึ้นซึ่งพร้อมสำหรับขั้นตอนต่อไปเช่นการขัดภาพวาดหรือการย้อมสี เป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องทราบว่าการพ่นทรายไม่ได้ทำให้ผิวมันวาวหรือมันวาว

นอกเหนือจากการพ่นทรายขั้นพื้นฐานแล้วยังมีเทคนิคหลังการประมวลผลอื่น ๆ ที่สามารถใช้ในการปรับปรุงความเรียบเนียนและคุณสมบัติพื้นผิวอื่น ๆ ของส่วนประกอบที่พิมพ์ออกมาเช่นรูปแบบด้านหรือมันวาว ในบางกรณีเทคนิคการตกแต่งสามารถใช้เพื่อให้ได้ความราบรื่นเมื่อใช้วัสดุก่อสร้างและกระบวนการพิมพ์ที่แตกต่างกัน อย่างไรก็ตามในกรณีอื่น ๆ การปรับพื้นผิวนั้นเหมาะสำหรับสื่อหรืองานพิมพ์บางประเภทเท่านั้น รูปทรงเรขาคณิตและวัสดุการพิมพ์เป็นปัจจัยที่สำคัญที่สุดสองประการเมื่อเลือกวิธีการปรับสภาพพื้นผิวอย่างใดอย่างหนึ่งต่อไปนี้ (ทั้งหมดที่มีอยู่ในราคา Xometry ทันที)

วิธีการหลังการประมวลผลนี้คล้ายกับการพ่นทรายของสื่อทั่วไปซึ่งเกี่ยวข้องกับการใช้อนุภาคกับการพิมพ์ภายใต้แรงดันสูง อย่างไรก็ตามมีความแตกต่างที่สำคัญ: การพ่นทรายไม่ได้ใช้อนุภาคใด ๆ (เช่นทราย) แต่ใช้ลูกปัดแก้วทรงกลมเป็นสื่อกลางในการพ่นทรายด้วยความเร็วสูง

ผลกระทบของลูกปัดกระจกกลมบนพื้นผิวของการพิมพ์จะสร้างเอฟเฟกต์พื้นผิวที่เรียบและสม่ำเสมอมากขึ้น นอกเหนือจากประโยชน์ด้านสุนทรียภาพของการพ่นทรายแล้วกระบวนการปรับให้เรียบยังเพิ่มความแข็งแรงเชิงกลของชิ้นส่วนโดยไม่ส่งผลกระทบต่อขนาด นี่เป็นเพราะรูปร่างทรงกลมของลูกปัดแก้วอาจมีผลกระทบผิวเผินบนพื้นผิวของชิ้นส่วน

Tumbling หรือที่เรียกว่าการคัดกรองเป็นวิธีแก้ปัญหาที่มีประสิทธิภาพสำหรับชิ้นส่วนขนาดเล็กหลังการประมวลผล เทคโนโลยีเกี่ยวข้องกับการวางพิมพ์ 3 มิติในกลองพร้อมกับชิ้นส่วนเล็ก ๆ ของเซรามิกพลาสติกหรือโลหะ จากนั้นกลองหมุนหรือสั่นทำให้เศษเล็กเศษน้อยถูกับส่วนที่พิมพ์ออกมาขจัดความผิดปกติของพื้นผิวและสร้างพื้นผิวที่เรียบ

สื่อการร่วงลงมีประสิทธิภาพมากกว่าการพ่นทรายและความเรียบของพื้นผิวสามารถปรับได้ขึ้นอยู่กับประเภทของวัสดุที่ร่วงลง ตัวอย่างเช่นคุณสามารถใช้สื่อเม็ดต่ำเพื่อสร้างพื้นผิวที่หยาบกว่าในขณะที่ใช้ชิปสูงสามารถสร้างพื้นผิวที่เรียบเนียนขึ้น ระบบการตกแต่งขนาดใหญ่ที่พบบ่อยที่สุดบางส่วนสามารถจัดการชิ้นส่วนที่มีขนาด 400 x 120 x 120 มม. หรือ 200 x 200 x 200 มม. ในบางกรณีโดยเฉพาะอย่างยิ่งกับชิ้นส่วน MJF หรือ SLS การชุมนุมสามารถพังทลายได้ด้วยผู้ให้บริการ

ในขณะที่วิธีการปรับให้เรียบทั้งหมดข้างต้นนั้นขึ้นอยู่กับกระบวนการทางกายภาพการปรับไอน้ำนั้นขึ้นอยู่กับปฏิกิริยาทางเคมีระหว่างวัสดุที่พิมพ์และไอน้ำเพื่อสร้างพื้นผิวที่เรียบ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการปรับไอน้ำนั้นเกี่ยวข้องกับการเปิดเผยการพิมพ์ 3 มิติไปยังตัวทำละลายที่ระเหยได้ (เช่น FA 326) ในห้องประมวลผลที่ปิดผนึก ไอน้ำยึดติดอยู่กับพื้นผิวของการพิมพ์และสร้างสารเคมีที่ควบคุมได้ทำให้การละลายของพื้นผิวไม่สมบูรณ์แบบสันเขาและหุบเขาโดยการกระจายวัสดุหลอมเหลวอีกครั้ง

การปรับให้เรียบของไอน้ำนั้นเป็นที่รู้จักกันว่าทำให้พื้นผิวมีผิวที่ขัดเงาและมันวาวมากขึ้น โดยทั่วไปแล้วกระบวนการปรับไอน้ำนั้นมีราคาแพงกว่าการปรับให้เรียบทางกายภาพ แต่เป็นที่ต้องการเนื่องจากความเรียบที่เหนือกว่าและผิวมันวาว การปรับให้เรียบของไอเข้ากันได้กับพอลิเมอร์ส่วนใหญ่และวัสดุการพิมพ์ 3D อีลาสโตเมอร์

การระบายสีเป็นขั้นตอนหลังการประมวลผลเพิ่มเติมเป็นวิธีที่ยอดเยี่ยมในการเพิ่มความสวยงามของเอาต์พุตที่พิมพ์ออกมาของคุณ แม้ว่าวัสดุการพิมพ์ 3 มิติ (โดยเฉพาะอย่างยิ่ง FDM filaments) มีตัวเลือกสีที่หลากหลาย แต่การปรับสีเป็นโพสต์กระบวนการช่วยให้คุณใช้วัสดุและกระบวนการพิมพ์ที่ตรงตามข้อกำหนดของผลิตภัณฑ์และบรรลุการจับคู่สีที่ถูกต้องสำหรับวัสดุที่กำหนด ผลิตภัณฑ์. นี่คือวิธีการระบายสีที่พบบ่อยที่สุดสองวิธีสำหรับการพิมพ์ 3 มิติ

ภาพวาดสเปรย์เป็นวิธีที่ได้รับความนิยมที่เกี่ยวข้องกับการใช้เครื่องพ่นพ่นสเปรย์เพื่อใช้ชั้นของสีกับการพิมพ์ 3 มิติ ด้วยการหยุดการพิมพ์ 3 มิติคุณสามารถพ่นสีได้อย่างสม่ำเสมอเหนือส่วนต่างๆครอบคลุมพื้นผิวทั้งหมด (สามารถใช้สีได้โดยใช้เทคนิคการปิดบัง) วิธีนี้เป็นเรื่องธรรมดาสำหรับชิ้นส่วนที่พิมพ์ 3 มิติและเครื่องจักรและมีราคาไม่แพง อย่างไรก็ตามมันมีข้อเสียเปรียบที่สำคัญอย่างหนึ่ง: เนื่องจากหมึกถูกนำไปใช้อย่างบางมากหากชิ้นส่วนที่พิมพ์มีรอยขีดข่วนหรือสวมใส่สีดั้งเดิมของวัสดุที่พิมพ์จะปรากฏให้เห็น กระบวนการแรเงาต่อไปนี้แก้ปัญหานี้

ซึ่งแตกต่างจากภาพวาดสเปรย์หรือการแปรงฟันหมึกในการพิมพ์ 3 มิติแทรกซึมใต้พื้นผิว สิ่งนี้มีข้อดีหลายประการ ก่อนอื่นหากการพิมพ์ 3 มิติสวมใส่หรือมีรอยขีดข่วนสีสันสดใสของมันจะยังคงอยู่ คราบยังไม่ลอกออกซึ่งเป็นสิ่งที่เป็นที่รู้จักกันในการทำสี ข้อได้เปรียบที่ยิ่งใหญ่อีกประการหนึ่งของการย้อมสีคือมันไม่ส่งผลกระทบต่อความแม่นยำของมิติของการพิมพ์: เนื่องจากสีย้อมแทรกซึมพื้นผิวของแบบจำลองจึงไม่เพิ่มความหนาและดังนั้นจึงไม่ส่งผลให้สูญเสียรายละเอียด กระบวนการระบายสีที่เฉพาะเจาะจงขึ้นอยู่กับกระบวนการพิมพ์ 3 มิติและวัสดุ

กระบวนการตกแต่งทั้งหมดเหล่านี้เป็นไปได้เมื่อทำงานกับพันธมิตรการผลิตเช่น Xometry ช่วยให้คุณสร้างภาพพิมพ์ 3 มิติระดับมืออาชีพที่ตรงกับประสิทธิภาพและมาตรฐานความงาม