Տպագրությունից մինչև արտադրանք. 3D տպագրության մակերեսային մշակում

Թեև արտադրական աշխատանքների մեծ մասը կատարվում է 3D տպիչի ներսում, քանի որ մասերը կառուցվում են շերտ առ շերտ, դա գործընթացի ավարտը չէ: Հետմշակումը 3D տպագրության աշխատանքային հոսքի կարևոր քայլ է, որը տպագիր բաղադրիչները վերածում է պատրաստի արտադրանքի: Այսինքն՝ «հետմշակումը» ինքնին որոշակի գործընթաց չէ, այլ կատեգորիա, որը բաղկացած է բազմաթիվ տարբեր մշակման տեխնիկաներից և մեթոդներից, որոնք կարող են կիրառվել և համակցվել՝ տարբեր գեղագիտական ​​և ֆունկցիոնալ պահանջները բավարարելու համար:

Ինչպես ավելի մանրամասն կտեսնենք այս հոդվածում, կան բազմաթիվ հետմշակման և մակերեսային հարդարման տեխնիկաներ, ներառյալ հիմնական հետմշակումը (օրինակ՝ հենարանի հեռացումը), մակերեսի հարթեցումը (ֆիզիկական և քիմիական) և գունային մշակումը: 3D տպագրության մեջ օգտագործվող տարբեր գործընթացների ըմբռնումը թույլ կտա ձեզ բավարարել արտադրանքի սպեցիֆիկացիաները և պահանջները, անկախ նրանից, թե ձեր նպատակը միատարր մակերեսի որակի հասնելն է, թե յուրահատուկ գեղագիտությունը, թե արտադրողականության բարձրացումը: Եկեք ավելի մանրամասն քննարկենք:

Հիմնական հետմշակումը սովորաբար վերաբերում է 3D տպագիր մասը հավաքման պատյանից հանելուց և մաքրելուց հետո սկզբնական քայլերին, ներառյալ հենարանի հեռացումը և մակերեսի հիմնական հարթեցումը (ավելի մանրակրկիտ հարթեցման տեխնիկայի նախապատրաստման համար):

Եռաչափ տպագրության շատ գործընթացներ, ներառյալ միաձուլված նստեցման մոդելավորումը (FDM), ստերեոլիթոգրաֆիան (SLA), մետաղի լազերային ուղղակի սինթերացումը (DMLS) և ածխածնի թվային լույսի սինթեզը (DLS), պահանջում են հենարանային կառուցվածքների օգտագործում՝ ելուստներ, կամուրջներ և փխրուն կառուցվածքներ ստեղծելու համար: . առանձնահատկություն: Չնայած այս կառուցվածքները օգտակար են տպագրության գործընթացում, դրանք պետք է հեռացվեն նախքան վերջնական մշակման մեթոդների կիրառումը:

Հենարանը հեռացնելը կարող է իրականացվել մի քանի տարբեր եղանակներով, բայց այսօր ամենատարածված գործընթացը ներառում է ձեռքով աշխատանք, ինչպիսին է կտրումը, հենարանը հեռացնելու համար: Ջրում լուծվող հիմքեր օգտագործելիս հենարանի կառուցվածքը կարող է հեռացվել տպագիր առարկան ջրի մեջ ընկղմելով: Կան նաև մասնագիտացված լուծումներ ավտոմատացված մասերի հեռացման համար, մասնավորապես՝ մետաղական հավելանյութերի արտադրության համար, որն օգտագործում է գործիքներ, ինչպիսիք են CNC մեքենաները և ռոբոտները՝ հենարանները ճշգրիտ կտրելու և հանդուրժողականությունները պահպանելու համար:

Հետմշակման մեկ այլ հիմնական մեթոդ է ավազահեղուկացումը: Գործընթացը ներառում է տպագիր մասերի վրա մասնիկների ցողում բարձր ճնշման տակ: Ցողիչ նյութի ազդեցությունը տպագրական մակերեսի վրա ստեղծում է ավելի հարթ, ավելի միատարր հյուսվածք:

Ավազահեռացումը հաճախ 3D տպագիր մակերեսը հարթեցնելու առաջին քայլն է, քանի որ այն արդյունավետորեն հեռացնում է մնացորդային նյութը և ստեղծում ավելի միատարր մակերես, որը հետո պատրաստ է հետագա քայլերի, ինչպիսիք են հղկումը, ներկումը կամ ներկումը: Կարևոր է նշել, որ ավազահեռացումը չի ապահովում փայլուն կամ փայլուն մակերես:

Բացի հիմնական ավազահեղուկային մշակումից, կան նաև այլ հետմշակման տեխնիկաներ, որոնք կարող են օգտագործվել տպագիր բաղադրիչների հարթությունը և այլ մակերեսային հատկությունները բարելավելու համար, ինչպիսիք են՝ անփայլ կամ փայլուն տեսքը: Որոշ դեպքերում, տարբեր շինանյութեր և տպագրական գործընթացներ օգտագործելիս հարթություն ստանալու համար կարող են օգտագործվել վերջնական մշակման տեխնիկաներ: Այնուամենայնիվ, այլ դեպքերում, մակերեսի հարթեցումը հարմար է միայն որոշակի տեսակի լրատվամիջոցների կամ տպագրությունների համար: Մասի երկրաչափությունը և տպագրական նյութը երկու ամենակարևոր գործոններն են հետևյալ մակերեսի հարթեցման մեթոդներից մեկը ընտրելիս (բոլորը հասանելի են Xometry Instant Pricing-ում):

Այս հետմշակման մեթոդը նման է ավանդական ավազաշիթային մշակմանը, քանի որ այն ներառում է մասնիկներ տպագրության վրա բարձր ճնշման տակ քսելը: Այնուամենայնիվ, կա մի կարևոր տարբերություն. ավազաշիթային մշակումը չի օգտագործում որևէ մասնիկ (օրինակ՝ ավազ), այլ օգտագործում է գնդաձև ապակե գնդիկներ որպես միջավայր՝ տպագրությունը մեծ արագությամբ ավազաշիթային մշակման համար:

Կլոր ապակե գնդիկների ազդեցությունը տպագրության մակերեսին ստեղծում է ավելի հարթ և միատարր մակերեսային էֆեկտ: Ավազահեռացման գեղագիտական ​​առավելություններից բացի, հարթեցման գործընթացը մեծացնում է մասի մեխանիկական ամրությունը՝ առանց ազդելու դրա չափի վրա: Դա պայմանավորված է նրանով, որ ապակե գնդիկների գնդաձև ձևը կարող է շատ մակերեսային ազդեցություն ունենալ մասի մակերեսի վրա:

Թափելը, որը հայտնի է նաև որպես զտում, փոքր մասերի հետմշակման արդյունավետ լուծում է: Տեխնոլոգիան ներառում է եռաչափ տպագրության տեղադրումը թմբուկի մեջ՝ կերամիկայի, պլաստիկի կամ մետաղի փոքր կտորների հետ միասին: Այնուհետև թմբուկը պտտվում կամ թրթռում է, ինչի հետևանքով աղբը շփվում է տպագիր մասի հետ՝ հեռացնելով մակերեսային ցանկացած անհարթություն և ստեղծելով հարթ մակերես:

Միջոցների շրջումով մշակումն ավելի հզոր է, քան ավազահեղուկով մշակումը, և մակերեսի հարթությունը կարող է կարգավորվել՝ կախված շրջումային նյութի տեսակից: Օրինակ, կարող եք օգտագործել ցածր հատիկավորությամբ միջոցներ՝ ավելի կոպիտ մակերեսային հյուսվածք ստեղծելու համար, մինչդեռ բարձր հատիկավորությամբ չիպերի օգտագործումը կարող է ստեղծել ավելի հարթ մակերես: Ամենատարածված խոշոր մշակման համակարգերից մի քանիսը կարող են մշակել 400 x 120 x 120 մմ կամ 200 x 200 x 200 մմ չափսի մասեր: Որոշ դեպքերում, հատկապես MJF կամ SLS մասերի դեպքում, հավաքվածքը կարող է շրջումով հղկվել կրիչի միջոցով:

Մինչդեռ վերը նշված բոլոր հարթեցման մեթոդները հիմնված են ֆիզիկական գործընթացների վրա, գոլորշու հարթեցումը հիմնված է տպագիր նյութի և գոլորշու միջև քիմիական ռեակցիայի վրա՝ հարթ մակերես ստանալու համար: Մասնավորապես, գոլորշու հարթեցումը ենթադրում է եռաչափ տպագրությունը գոլորշիացող լուծիչի (օրինակ՝ FA 326) ազդեցության տակ պահելը փակ մշակման խցիկում: Գոլորշին կպչում է տպագրության մակերեսին և ստեղծում է վերահսկվող քիմիական հալվածք, հարթեցնելով մակերեսի ցանկացած անկատարություն, ակոսներ և հովիտներ՝ վերաբաշխելով հալված նյութը:

Գոլորշու հարթեցումը հայտնի է նաև նրանով, որ մակերեսին հաղորդում է ավելի հղկված և փայլուն տեսք։ Սովորաբար, գոլորշու հարթեցման գործընթացն ավելի թանկ է, քան ֆիզիկական հարթեցումը, բայց այն նախընտրելի է իր գերազանց հարթության և փայլուն տեսքի շնորհիվ։ Գոլորշու հարթեցումը համատեղելի է պոլիմերների և առաձգական 3D տպագրության նյութերի մեծ մասի հետ։

Գունավորումը որպես լրացուցիչ հետմշակման քայլ հիանալի միջոց է ձեր տպագիր արդյունքի գեղագիտությունը բարելավելու համար: Չնայած 3D տպագրության նյութերը (հատկապես FDM թելիկները) գալիս են գունային բազմազան տարբերակներով, հետմշակման եղանակով երանգավորումը թույլ է տալիս օգտագործել նյութեր և տպագրական գործընթացներ, որոնք համապատասխանում են արտադրանքի սպեցիֆիկացիաներին և հասնում են տվյալ նյութի համար ճիշտ գունային համապատասխանության: Ահա 3D տպագրության համար գունազարդման երկու ամենատարածված մեթոդները:

Ցողացիրով ներկումը տարածված մեթոդ է, որը ներառում է աէրոզոլային ցողիչով ներկի շերտ քսելու համար 3D տպագրության վրա: 3D տպագրությունը դադարեցնելով՝ կարող եք հավասարաչափ ներկ ցողել մասի վրա՝ ծածկելով դրա ամբողջ մակերեսը: (Ները կարող են նաև ընտրողաբար քսվել՝ օգտագործելով քողարկման տեխնիկա): Այս մեթոդը տարածված է ինչպես 3D տպագրված, այնպես էլ մեքենայացված մասերի համար և համեմատաբար էժան է: Այնուամենայնիվ, այն ունի մեկ էական թերություն. քանի որ թանաքը քսվում է շատ բարակ շերտով, եթե տպագիր մասը քերծվի կամ մաշվի, տպագիր նյութի սկզբնական գույնը կդառնա տեսանելի: Հետևյալ ստվերավորման գործընթացը լուծում է այս խնդիրը:

Ի տարբերություն ցողացիրով ներկման կամ վրձնով ներկման, 3D տպագրության մեջ թանաքը թափանցում է մակերեսի տակ։ Սա մի քանի առավելություն ունի։ Նախ, եթե 3D տպագրությունը մաշվի կամ քերծվի, դրա վառ գույները կմնան անփոփոխ։ Բծը նաև չի պոկվում, ինչը հայտնի է ներկի ունակությամբ։ Գունազարդման մեկ այլ մեծ առավելությունն այն է, որ այն չի ազդում տպագրության չափերի ճշգրտության վրա. քանի որ ներկը թափանցում է մոդելի մակերես, այն չի ավելացնում հաստություն և, հետևաբար, չի հանգեցնում մանրամասների կորստի։ Գունազարդման կոնկրետ գործընթացը կախված է 3D տպագրության գործընթացից և նյութերից։

Այս բոլոր վերջնական մշակման գործընթացները հնարավոր են Xometry-ի նման արտադրական գործընկերոջ հետ համագործակցելիս, ինչը թույլ է տալիս ստեղծել պրոֆեսիոնալ 3D տպագրություններ, որոնք համապատասխանում են ինչպես կատարողական, այնպես էլ գեղագիտական ​​չափանիշներին։