3D打印后處理：清洗、退火、著色

南極熊導(dǎo)讀：增材制造過程設(shè)計(jì)多個(gè)步驟，只有每一步精益求精才有最終精密的零部件，這包括建模階段、打印階段等。一旦3D打印機(jī)的工作完成后，通常需要對零件本身進(jìn)行加工：這就是后處理。后處理是指零件在拿出機(jī)器后執(zhí)行的所有工作，包括但不限于清洗、表面處理、退火甚至著色。3D 打印中的后處理技術(shù)與制造過程本身一樣多種多樣，并且每種都有自己的特定要求。但是為什么這一步是 3D 打印的關(guān)鍵呢？3D打印后處理的市場結(jié)構(gòu)如何？南極熊邀您一起去尋找答案。



3D 打印中的后處理主要用于改善制造零件的美觀性和其性能。例如，使表面更光滑或?qū)�組件進(jìn)行退火以增加其強(qiáng)度并改變其導(dǎo)電性。雖然一些后處理技術(shù)也可用3D打印過程，但是大部分后處理技術(shù)是基于其他制造方式的，而非增材制造。增材制造過程中的后處理技術(shù)會有些不同，比如FDM 零件的處理方式必須與金屬零件不同。因此，后處理是3D打印過程中需要考慮的一個(gè)重要方面。


△后處理用于提高 3D 打印部件的美觀度（照片來源：Sinterit）

后處理方法介紹

●首先是零件的清洗。零件的清洗包括很多，比如脫焊、沖洗、刷洗、吹氣等。目標(biāo)是去除所有多余的粉末或者樹脂材料。根據(jù)使用的打印過程，此步驟將花費(fèi)不等的時(shí)間。例如，對于粉末燒結(jié)，這通常是一個(gè)十分耗時(shí)的步驟，會增加制造時(shí)間。

●第二類是退火。這一步主要是提高零件的溫度以改善其機(jī)械性能。這些機(jī)械性能包括耐熱性、紫外線性，甚至它的強(qiáng)度或熱穩(wěn)定性。這一步主要涉及聚合物部件——例如，對于樹脂工藝，有直接設(shè)計(jì)用于特定打印機(jī)的“固化”機(jī)器。對于粉末粘合或間接金屬 3D 打印工藝，必須經(jīng)過脫脂，然后通過合適的烘箱進(jìn)行燒結(jié)。因此，退火技術(shù)常用于改善零件的最終性能和功能。


△圖片來源：MakerBot

●有兩個(gè)類可用于優(yōu)化零件外觀的操作：表面處理和著色。

前者包括用于改善外觀的所有方法：平滑、拋光、噴砂、滲透或銑削。目前有許多工藝可以通過添加或去除材料來修飾零件的表面。例如，打磨會去除表面不平整，而噴涂會增加一層材料以獲得更好的光澤。

著色主要是指染色和噴漆。二者的選擇主要取決于所使用的打印材料。例如，染色更適用于基于聚合物粉末的工藝，而噴漆更適用于使用 FDM 制造的零件。

后處理的好處和限制

●3D 打印中的后處理是改善零件視覺效果的關(guān)鍵步驟，也是改善其最終特性的關(guān)鍵步驟。由于采用了不同的技術(shù)，3D 打印部件可以充分發(fā)揮其潛力，甚至可以作為最終用途部件進(jìn)行銷售。

●后處理允許用戶糾正某些打印缺陷，可以通過去除打印層的外觀來“偽裝” 。此外，由于經(jīng)過后處理，一些塑料部件具有與金屬部件相似的特性，從而大大降低了價(jià)格。


△著色技術(shù)（照片來源：BigRep）

當(dāng)然，后處理也有市場多年來一直試圖解決的挑戰(zhàn)和局限性。3D 打印后處理的最大障礙之一是所需的時(shí)間。根據(jù) PostProcess Technologies 發(fā)布的年度研究，53% 的參與者表示他們最大的挑戰(zhàn)是后處理的工作時(shí)間。這些步驟仍然過于耗時(shí)，并且無法達(dá)到利用 3D 打印減少制造時(shí)間的目的。因此，自動化流程已成為該領(lǐng)域許多專業(yè)人士的選擇。這些自動化步驟減少了勞動力，確保員工安全。所以，南極熊認(rèn)為自動化是市場的主要趨勢之一，無論是在后處理還是在零件的實(shí)際打印中，我們期待在該領(lǐng)域看到進(jìn)一步的創(chuàng)新！