Til að pússa þrívíddarprentaða hluta til að fá fágaðan frágang nota verkfræðingar margs konar iðnaðarfrágangstækni, þar á meðal húðun, sandblástur og handfrágangsaðferðir. Þrátt fyrir að þrívíddarprentun geti framleitt flókna hluta, sýna upphafsprentanir oft gróft yfirborð og áberandi laglínur, sérstaklega í hlutum sem eru framleiddir með sameinuðum útfellingum (FDM). Af þessum sökum er eftirvinnsla afar mikilvægur hluti af framleiðslu hluta, sléttir gróft yfirborð ókláraðs hlutans með því að bæta við eða fjarlægja lög af hlutanum. Í þessari grein mun Antarctic Bear kerfisbundið kynna og bera saman tvö almenn yfirborðsfrágangsferli sem nú eru á markaðnum - gufusléttun og titringsfínslípun, til að auðvelda skilning á viðkomandi ferlum, kostum og göllum hverrar aðferðar.
mynd
gufa slétt
Gufujöfnun, einnig þekkt sem efnagufujöfnun, er yfirborðsmeðferðartækni sem útsettir prentaða hluta fyrir uppgufandi leysisumhverfi. Iðnaðargufujöfnunarferlið krefst varkárrar upplausnar eins eða margra íhluta í loftþéttu hólfi til að ná hámarksáhrifum. Kemísk leysiefnablanda, eins og FA 326, er sprautað og úðað inn í hólf þar sem hún þéttist og harðnar á hlutanum og útilokar ójöfnur á yfirborði með stýrðri bræðslu. Þegar hitastig í hólfinu eykst gufar leifar leysisins upp og er endurheimt. Lokahlutinn verður vatnsheldur og heldur sléttu innra holi, nákvæmum málum og upprunalegu efnisrúmmáli. Til að ná sem bestum árangri í gufujöfnun er mælt með því að ferlið sé framkvæmt í stýrðu umhverfi með því að nota iðnaðarbúnað sem er hannaður fyrir 3D prentun gufujöfnun. Fyrir þá sem hafa áhuga á DIY aðferð, er hægt að ná gufujöfnun með því að nota asetón eða etanól sem efnaleysi, eða í þessu tilfelli þekkt sem leysi gegndreypingu. Hins vegar verður að gæta varúðar og viðeigandi öryggisráðstafanir og búnaður verða að vera til staðar.
mynd
△ Gufu slétti hlutinn er vinstra megin og staðlað yfirborðsmeðferð er hægra megin (uppspretta mynd: ProtoLabs)
Titringsfín fæging
Titringsfrágangur notar aftur á móti ekki kemísk efni til að undirbúa yfirborð. Þess í stað treystir það á slípiefni til að auka yfirborð þrívíddarprentaða hlutans. Á meðan á ferlinu stendur eru margir þrívíddarprentaðir hlutar settir í titrandi fötu fyllta með völdum slípiefni og samsettum smurvökva. Þegar kveikt er á vélinni byrjar tunnan að hreyfast og skapar vélrænan núning á milli hlutans og mala miðilsins. Þetta frádráttarferli bætir yfirborðsgæði hlutans með því að lágmarka og fjarlægja varlega ysta lagið af efninu. Titringsfín fæging krefst sérstakra ráðstafana og búnaðar og býður upp á tvær aðferðir: titringsaðferð og veltiaðferð. Titringsaðferðin er sérstaklega hentug fyrir stærri hluti með minni smáatriðum og getur náð tilætluðum árangri hraðar.
Val á slípiefni eða flís er mikilvægt í titringsfínfægingu. Slípiefni getur verið úr keramik, plasti eða stáli, sem hver gefur mismunandi niðurstöður. Keramik slípiefni eru sérstaklega hentug til að afgrata og ná fram glansandi yfirborði. Vegna mikils þéttleika þola þau háan þrýsting og henta vel til vinnslu á ryðfríu stáli, málm og plasthlutum. Plastslípiefni eru tilvalin fyrir mjúk, viðkvæm yfirborð sem krefjast varlega frágangs. Þeir koma bæði í pýramída og keilulaga lögun. Að auki hefur Walther Trowl þróað geirvörtulaga slípiefni fyrir mjög litla, viðkvæma hluta á svæðum sem erfitt er að ná til. Stálslípiefni eru að mestu kúlulaga og hafa lágmarks efnisfjarlægingu, sem gerir þau tilvalin til að fægja og vélræna hreinsun á málm-, silfur- eða álhlutum til að tryggja slétt og klóralaust yfirborð.
mynd
△Slípiefni úr keramik þolir háan þrýsting. (Heimild: Vibrafinish)
Auk slípiefna krefst titringsfínslípunarferlið einnig smurvökva, þ.e. efnasambönd. Efnasambönd eru notuð til að gleypa og fjarlægja slit úr hlutum og til að þrífa og fituhreinsa hluta. Hægt er að velja súr efnasambönd til að vinna málmhluta til súrsunar. Eftir vinnslu er þörf á þurrkun. Hægt er að þurrka þessa hluta í titrandi þurrkara þar sem þeir eru settir með upphituðum þurrkandi miðli eins og maískolamjöli, hnetumjöli eða viðarkubbum og titrað. Að öðrum kosti eru beltaþurrkarar sérstaklega hentugir fyrir viðkvæma og fyrirferðarmikla hluta með innri rásum og holum. Í beltaþurrku eru þrívíddarprentuðu hlutarnir færðir í gegnum heitt loftkerfi á beltinu og þurrkaðir á þennan hátt.
Gufusléttun og titringsfægingarmeðferðir eru mismunandi eftir tíma, frá tíu mínútum upp í nokkrar klukkustundir, allt eftir fjölda og flóknum hlutum sem unnið er með.
samhæft efni
Vapor Smooth er samhæft við flestar þrívíddarprentunarfjölliður og teygjur. Algeng efni til gufujöfnunar eru Acrylonitrile Styrene Acrylate (ASA), Acrylonitrile Butadiene Styrene (ABS), High Impact Polystyrene (fer eftir vél), Nylon 11 (PA 11), Nylon 12 (PA 12), pólýprópýlen (PP) og polycarbonate /akrýlonítríl bútadíen stýren (PC-ABS). Það er þó athyglisvert að ekki er mælt með gufujöfnun með TPU og ákveðnum sérþráðum. Hver leysir, eins og asetón, metýletýlketón (MEK), tetrahýdrófúran (THF), díklórmetan (DCM) og etýlasetat, hefur sína eigin virkni og notkunarsjónarmið.
Hins vegar er fínpússun með titringi samhæfð mörgum öðrum mismunandi efnum. Til dæmis er titringsfín fæging ekki aðeins fáanleg fyrir þrívíddarprentaða hluta úr hitaþolnum, hitaplasti og elastómerum eins og pólýetýleni (PE), pólýprópýleni (PP) eða pólýetýlentereftalat (PET), einnig hægt að nota fyrir málma eins og ál, ryðfrítt. stál, kopar eða kopar. Þetta gerir hana að fjölhæfari aðferð sem hægt er að nota sem eftirvinnsluaðferð fyrir ýmsar 3D prentunaraðferðir eins og FDM/FFF og duftbeðssamruna.
mynd
△Fyrir og eftir samanburð á titringsslípuðum málmhlutum (Heimild: Acton Finishing)
Takmarkanir og kostir eftirvinnsluaðferða
Bæði ferlarnir bjóða upp á marga kosti hvað varðar yfirborðsútlit og frammistöðu. Gufusléttun getur fengið slétta og vatnsþolna yfirborðshluta sem eru sambærilegir við sprautumótun og bætt lenging, togeiginleika, beygjueiginleika hluta, viðhaldið eiginleikum, styrk og nákvæmni. Titringsfrágangur nær aftur á móti ekki vatnsheldum frágangi en gefur einnig einstaklega slétt yfirborð, fjarlægir húðunarmerki og framleiðir rispu- og blettþolið yfirborð. Íhlutir sem unnir eru með titrunar- og gufujöfnunaraðferðum framleiða slétt yfirborð með gljáandi útliti. Hins vegar veitir gufujöfnun glansandi áferð en titringsfín fæging. Að auki sýndu hlutar sem voru meðhöndlaðir með titrandi fínfægingu verulega mýkri og skemmtilegri snertiupplifun.
Hins vegar er rétt að hafa í huga að gufujöfnun er ekki besta lausnin fyrir hverja prentun. Líkön sem eru of flókin, of lítil, of stór eða of flöt geta skekkt eða glatað smáatriðum og gripir gætu verið sýnilegir eftir á. Eftir gufusléttun geta hlutar verið með galla eins og brú, blöðrur, bitmerki, jaðarlaugar, bletti, göt eða ófullkomna eiginleika. Að auki er rétt að taka fram að sveigjanleg efni eru hætt við yfirborðsgöllum frekar en stíf efni. Þess vegna verður að taka varlega tímasetningu þegar gufu sléttir hreyfanlega hluta eða íhluti með samskeyti til að koma í veg fyrir að skerða heilleika liðanna eða valda því að festast vegna of mikillar útsetningar fyrir gufu.
Aftur á móti hentar fínpússun með titringi fyrir fjölbreyttari þrívíddarprentaða hluta en gufusléttingu, þar sem hægt er að aðlaga hana að hvers kyns einstökum kröfum, efniseiginleikum og uppbyggingu hlutans með því að velja mismunandi slípiefni og aðferðir. Titringsfrágangur er hentugur fyrir nánast alla þrívíddarprentaða hluta, svo framarlega sem ferlið er alltaf fagmannlega unnið af sérfræðingum. Hins vegar getur titringsfæging leitt til taps á rúmfræði hluta. Til dæmis geta horn og ábendingar á íhlutum verið of ávalar og misst lögun sína, sem gerist ekki með gufujöfnun. Að auki þarf titringsfrágangur stundum síðari frekari þurrkunaraðferðir, sem lengir ferlið.
Umsóknarreitur
Gufujöfnun er tækni sem iðnaður á borð við læknisfræði, bíla- og flugvélaiðnaðinn nýtur vel við til meðhöndlunar á vatnsþolnum, örverueyðandi og efnalausum íhlutum. Þegar kemur að titringsfínslípun nýtur lækninga-, bíla- og íþróttaiðnaðurinn sérstaklega góðs af þessari tækni. Á öllum sviðum eru slétt yfirborð, sérstaklega málmhlutir, mikilvægir til að tryggja rétta virkni og öruggar aðstæður íhlutanna. Hins vegar er hægt að innleiða gufujöfnun og titringsfínslípun í gegnum vöruþróunarferlið, frá hugmyndalíkönum til frumgerða til lokaafurða, og eru notuð í margs konar atvinnugreinum, þar á meðal læknisfræði, bíla- og neysluvörum. Dæmi um hluta sem eru unnar með titrandi fínpússingu eru bílavarahlutir fyrir bílaiðnaðinn eða hjólaskauta og líkamsræktartæki fyrir íþróttaiðnaðinn. Auk þess eru skartgripir og borðbúnaður fínpússaður með titringi til neytenda. Dæmi um gufu-sléttan hluta sem er oft notaður í bílaiðnaðinum eru innri íhlutir farartækja, svo sem mælaborð, hurðahandföng og miðborðsþættir. Gufujöfnun er einnig notuð í geimferðaiðnaðinum fyrir flugvélahluta eins og vængi, loftrásir og vélarhluta, meðal annarra.
mynd
△ Gufujöfnun er oft notuð á flugvélahluta í geimferðaiðnaðinum (Myndheimild: Fast Radius)
birgja og verð
Ýmsir þjónustuaðilar, eins og SPALECK GmbH, VibraFinish eða Rohde AG, bjóða upp á titringsfínslípun fyrir einkaviðskiptavini og fyrirtæki. Fyrir gufujöfnun eru Xometry, AMT, DyeMansion, Protolabs og Hubs áberandi þjónustuaðilar sem bjóða upp á gufujöfnunarþjónustu annað hvort með tilgreindri eftirvinnslulausnarvél eða efnisbundinni. 3Faktur er þýskt fyrirtæki sem býður upp á gufusléttingu og titringsfínslípun. Vel þekktar VaporSmoothing vélar eins og AMT PostPro3D seríurnar og Powerfuse S seríurnar eru lausnir frá Xometry og DyeMansion, en Protolabs og Hubs nota SLS og MJFHPA 12, PA 12 og MJF Ultrasint™ TPU-01 efni í sömu röð.
Fyrir fínpússingu með titringi kosta stórar iðnaðarvélar frá framleiðendum eins og Walther Trowal, AVAtec eða Garant um $18,000 til $21,000 (€17,000 til €20,{{ 7}}). 2 kg af slípiefni kosta á bilinu $21 - 44 (20 - 40 €) og 5 lítrar af blöndu í kringum $21 - 44 (20 - 40 €). Verð eru mjög mismunandi eftir magni og stærð hluta sem á að vinna. Fyrir gufujöfnun getur þjónustugjaldið fyrir sléttun einstakra hluta verið $5-$15 (€4-€14) eftir því hversu flókinn hluturinn er, þó að margir framleiðendur bjóði venjulega aðeins þjónustuna í 10 búntum eða fleiri hlutar. Að kaupa sjálfan gufujöfnunarbúnaðinn getur kostað um $10,000 til $30,000 (€11,000–33,000), allt eftir svæði, framleiðanda og gæðum .
