Az ipari formatervezők és mérnökök olyan termékprototípusokra törekednek, amelyek szinte teljesen megegyeznek a végső elképzeléssel. Lehetőség van kristálytiszta vagy puha és gumiszerű alkatrészek 3D-nyomtatására; csak egy kis utófeldolgozásra van szükség ahhoz, hogy a nyomtatóról lekerülő lenyűgöző prototípus legyen. Végül is a cél az, hogy az érdekelt felek bepillantást engedjenek abba, hogyan fog kinézni a termék a gyártás előtt.
Ebben a cikkben bemutatunk néhány olyan lehetőséget, amely azon mérnökök számára elérhető, akik gyanta alapú 3D-nyomatokkal dolgoznak olyan nyomtatókról, mint a Formlabs SLA vagy a Stratasys Polyjet technológiája.
Felkészülés az utófeldolgozásra
Az alábbi módszerekhez eltávolítjuk a gyanta nyomatot a nyomtatóból, és öt percre izopropil-alkohollal töltött ultrahangos tisztítóba helyezzük. Ezután az alkatrészeket tiszta, szobahőmérsékletű vízzel leöblítjük, és hagyjuk megszáradni. Ezután az alkatrészeket UV-fény alá helyezzük, hogy körülbelül két percig kötődjenek. Bár ez a nyomtatótól és a gyantától függően változhat, a túlzott UV-fény hatására a tiszta nyomatok sárgává válhatnak.
Miután megtisztítottuk és kikeményítettük, 480-as szemcseméretű csiszolópapírral lecsiszoljuk a megmaradt támasztékokat, így biztosítva, hogy a felület sima tapintású legyen, és a jövőbeni spray-k és ragasztók jobban tapadjanak.
Ha FDM nyomatokkal dolgozott, tudja, hogy a csiszolás egy egyszerű, de sokoldalú eszköz az alkatrész felületi érdességének megváltoztatására. A csiszolás általánosságban az anyag bármilyen csiszoló hatású eltávolítását jelenti a simább vagy durvább felület létrehozása érdekében, és ez csiszolópapírral vagy nagyobb térfogatú alkatrészekkel érhető el, így időt takaríthat meg homokfúvóval vagy gyöngyfúvóval.
A szemcseszórás helyett inkább csiszolópapírt használunk, mert ez nagyobb kontrollt tesz lehetővé az alkatrész felületének simítása során, míg a gyöngyszórás alkalmasabb az egyenletesebb felület kialakítására. A csiszolás általában 5-10 percet vesz igénybe az alkatrész összetettségétől és attól függően, hogy milyen sima legyen az alkatrész. A legtöbb résznél a 480-as csiszolópapír jól eltávolítja a támasztékokat, és jó kompromisszum a túl sok idő hiánya és a felület megfelelő előkészítése között a festékszórókhoz és bevonatokhoz.
Nagyobb alkatrészeknél szívesen használunk orbitális csiszolót nagy szemcséjű csiszolópapírral, hogy eltávolítsuk az alkatrész kezdeti rétegét, majd ugyanezzel a szemcsés csiszolópapírral simítsuk ki a finomabb, nehezebben elérhető területeket.
Korábban olyan prototípusokkal dolgoztunk, amelyek folyadékkal érintkeznek, így a koptató felületkezelés során nem csak a felületet simítja vagy érdesíti, hanem megváltoztatja az alkatrész felületi energiáját is. Más szóval, ha az alkatrész érintkezésbe kerül folyadékkal, akkor kölcsönhatásba lép a folyadékkal oly módon, hogy vagy taszítja (hidrofób), vagy abszorbeálja (hidrofil) a folyadékot kapillárisan. Ha olyan alacsony szemcséjű csiszolópapírt használ, amely nagyobb karcolásokat hoz létre egy részen, akkor hatékonyan kis csatornákat hoz létre, amelyek ugyanúgy szállítják a folyadékot, mint a porózus anyagok, például a gipsz, szivacs, papír stb. A még csiszolatlan rész jobban taszítja a folyadékot, mint az alacsony szemcseméretű csiszolópapírral csiszolt rész.
A Polyjet alkatrészeknél ez a hatás a matt felületen a legszembetűnőbb, szemben a Polyjet részeken található fényes felülettel – a matt részek felszívják és szállítják a folyadékot, míg a fényes részek taszítják azt.
Ezt figyelembe kell venni a csiszolandó felület kiválasztásakor, ha olyan prototípust készít, amely folyadékot tartalmaz vagy folyadékkal érintkezik.
Kristálytiszta gyanta alkatrészek
Az alábbiakban részletezzük a technikát, amellyel kristálytiszta felületet érhetünk el, a legalapvetőbb mérnöki műhelyekben is megtalálható, szokásos anyagok felhasználásával. Ezekhez az alkatrészekhez az Anycubic növényi alapú UV Resin Clear volt a nyomtatási anyag.
A fröccsöntött átlátszó alkatrészek utánzása érdekében általában 480-as szemcseméretű csiszolópapírral kezdjük, egyenletes, körkörös mozdulatokkal dörzsölve. Tegye ezt az alkatrészt egy tál vízben, hogy a csiszolópapír és az alkatrész tiszta maradjon.
Miután megdolgozta az alkatrészt 480-as csiszolópapírral, csiszoljon 600-800-as csiszolópapírral, hogy még simább felületet hozzon létre, amely tapintásra sima, de még mindig mattüveg vizuális hatást kelt.
Végül elővesszük az 1200-as csiszolópapírt, amivel szinte teljesen sima lesz az alkatrész. Ezen a ponton az alkatrész nagyon sima tapintású.
A simaság ezen szintjén túlmenően azt javasljuk, hogy használjon csiszolókorongot (pl. Dremel vagy forgószerszám) mérsékelt sebességgel a polírozott felület elérése érdekében.
Átlátszó bevonatok és lakkok
Viasz vagy önthető gyanta vásárlásakor keressen olyat, amelyet a nyomtató gyártója ajánl, vagy olyat, amelyik rendelkezik az Ön nyomtatómárkájának megfelelő nyomtatási profillal. Ezzel megspórolhatja a sok próbálkozás és hiba költségét, amely ahhoz szükséges, hogy modelljeit nagy részletességgel és szűk tűréssel nyomtathassa.
Az FDM 3D nyomtatóhoz viaszalapú és önthető filamentek is rendelkezésre állnak. Ezeket úgy alakították ki, hogy jobban teljesítsenek, mint a hagyományos PLA, amikor öntőformákhoz használják.
Miután eltöltött egy kis időt azzal, hogy eltávolítsa a felületi anyagokat a 3D nyomtatott részeiről, eljött az ideje annak, hogy anyagot adjon hozzá. Az átlátszó bevonatot gyakran figyelmen kívül hagyják, de továbbra is egyszerű, hatékony és gyors módja annak, hogy kisimítsa, kitöltse a hiányosságokat és javítsa az átlátszó részek tisztaságát. Az alábbiakban leírt módszert gyakran használják Polyjet nyomtatott részeken, ahol ugyanannak a résznek van egy fényes és egy matt része, hogy egyenletesebb megjelenést hozzon létre és javítsa a matt felület tisztaságát.
Az átlátszó bevonatok és lakkok különböző kivitelben készülnek a matttól a szaténtól a félfényes és a fényesig. Az alkatrész tetejének fényes felületéhez egy fényes lakkot választottuk.
Mint minden aeroszolos spray-nél, mi is egy kis asztali elszívót használunkk, amely megakadályozza, hogy permetezés közben pára és gőzök kerüljenek a levegőbe. Ez nemcsak a levegő minőségét javítja, hanem a festett részek felületi minőségét is.
A gyantanyomatok általában meglehetősen oldószerállóak.
Fújja be a lakkot körülbelül 30 cm-ről, egyik oldalról a másikra, hogy biztosítsa az egyenletes bevonatot és elkerülje a túlszórást. Attól függően, hogy milyen spray-t használhat, azt javasoljuk, hogy várjon legalább 24 órát szobahőmérsékleten, mielőtt az alkatrészt kezelné.
Ha megszáradt, csiszolja meg ismét egy nagyon nagy szemcséjű csiszolópapírral (1000+), hogy eltávolítsa a szőrzet minden tökéletlenségét, például kósza porszemcséket, túlszórt vagy „narancshámlást”. A csiszolás után öblítse le az alkatrészt tiszta vízzel, és győződjön meg róla, hogy az alkatrész száraz és pormentes, mielőtt újabb réteget hordna fel.
Attól függően, hogy mennyire durva és érdes a felület, szükség lehet további lakkrétegek felvitelére. Figyelmeztetés azonban, ne essen a kísértésbe vastag lakkréteg felvitelével, mert ez ragacsos felületet eredményez, amely soha nem szárad meg. Mindig vékonyan vigyen fel több réteget.
Gumi bevonat a gumi felületért
A gumibevonat utófeldolgozási technikái lehetővé teszik a mérnököknek és a tervezőknek, hogy gumírozott felületeket hozzanak létre a prototípusokon, amelyek hasonlóak az olyan gyakori tárgyakon, mint a fogantyúk, kézibeszélők és szerszámok, túlöntött felületekhez. Jobban szeretjük ezt a módszert, mint a nyomtató kitisztítását és az anyagok elasztomer gyantára való cseréjét. Valójában a gumibevonat fő előnye az utófeldolgozás során az a képesség, hogy gumi felületet hozzon létre, miközben az összes alkatrészt egy anyagban nyomtatja. Ezzel időt és pénzt takaríthat meg, mert nem kell egy gumiszerű gyantára nyomtatni egy „overend” részt. Ez a számítás azonban a nyomtatási mennyiséggel változik.
Számos termék található a piacon, amelyek gumibevonatokat kínálnak különböző színekben, aeroszolos (permetezéshez) és edényben (az alkatrész bemártásához vagy ecsettel történő felhordásához) – javasoljuk, hogy ezt a felületet spray-vel vigye fel, mert egyenletesebb felületet hoz létre.
Az alábbiakban bemutatjuk a gumi bevonat felvitelének technikáját egy 3D nyomtatott csavarhúzóra, általános célú anyagra nyomtatva. A felhordás folyamata lényegében megegyezik a fent leírt festékszóró és lakkok felhordásával.
A mi prototípusunk egy puha markolatú csavarhúzó. A gumibevonat felhordása előtt eltakarjuk a csavarhúzó szárát, hogy csak a fogantyút fedje le. Ezután elkezdjük permetezni a gumibevonatot közepes távolságból, amíg teljesen be nem fedi. Más permetekhez hasonlóan fontos, hogy ne permetezzen túl. Szerencsére a Plasti-Dip márkánál, ha hibázik, egyszerűen várja meg, amíg megszárad, húzza le, és próbálja újra.
Körülbelül négy óra szobahőmérsékleten tartás után a csavarhúzó fogantyúja megszárad, és puha tapintású marad, akárcsak néhány szórakoztató elektronikai cikk gumibevonata.
Tehát amint látja, van néhány lehetőség, amelyek lehetővé teszik, hogy prototípusait és koncepcióit viszonylag könnyen termékekké alakítsa. Az ebben a cikkben bemutatott lehetőségek csak néhány azok közül a módszerek közül, amelyeket a múltban professzionálisan használtunk, hogy valós prototípusokat készítsünk költségkeret mellett.
Eredeti forrás: All3dp.com
