3D打印也能韓國(guó)美容？解析模型表面工藝

3D打印設(shè)備我們已經(jīng)給大家展示過(guò)很多成熟的產(chǎn)品和方案。但是很多人還是對(duì)這一技術(shù)的認(rèn)知，與客觀的事實(shí)有所差距。尤其是在模型表面的光潔度上很多網(wǎng)友總是頗有微詞，那么有沒(méi)有辦法像韓國(guó)整容一樣，把這些3D打印的粗糙模型變得光滑呢？
3D打印容易產(chǎn)生誤解
我們?nèi)粘＝佑|到的任何零件，表面都經(jīng)過(guò)了處理，有很多材料，天生表面就是光滑的，比如玻璃。于是很多人認(rèn)為“無(wú)所不能”的3D打印技術(shù)，也能做到打印完的材料表面光潔如鏡。但事實(shí)上，這還是對(duì)于3D打印技術(shù)本身的不了解。
能打印光滑表面的3D打印機(jī)價(jià)格不夠親民
3D打印的確存在能夠把成品直接就打印的具有光滑表面的技術(shù)，不過(guò)這些技術(shù)的3D打印機(jī)價(jià)格往往昂貴。以光固化樹(shù)脂技術(shù)為例，這一技術(shù)的顯著特點(diǎn)就是超高精度以及光滑的成品表面，但是這種技術(shù)的產(chǎn)品，最便宜的要數(shù)FormLab的The Form 1，國(guó)外的價(jià)格依舊需要3299美元起，遠(yuǎn)非普通愛(ài)好者所能承受。
層與層之間的縫隙讓FDM技術(shù)顯得不夠光滑，怎么辦？
我們?nèi)粘Ｄ苜I(mǎi)到、只需要幾千元的3D打印機(jī)，統(tǒng)統(tǒng)都是采用熔融沉積技術(shù)，也就是俗話說(shuō)的“盤(pán)絲”這一技術(shù)。由于是開(kāi)源的，所以成本很低，但是其打印成型的產(chǎn)品我們無(wú)論用肉眼還是用手去觸摸，都能明顯的感覺(jué)到一層層的分層痕跡，怎么把這些表面粗糙的分層，“美容一下”，就像送去韓國(guó)美容手術(shù)一樣？
第2頁(yè)：“打粉底”：填補(bǔ)溝壑變光滑
“打粉底”：填補(bǔ)溝壑變光滑
之前我們給大家展示過(guò)3D打印遺落戰(zhàn)鏡里面的殺人無(wú)人機(jī)模型，在這個(gè)模型的制作過(guò)程中，就用到了填補(bǔ)溝壑的辦法。這種辦法說(shuō)白了，就是我們?nèi)粘Ｋ�說(shuō)的“打膩?zhàn)印�，這在我們處理表面粗糙的木制家具、修理汽車(chē)碰撞剮蹭的時(shí)候經(jīng)常使用。另外一個(gè)女性朋友常用的化妝品“粉底”，其實(shí)也是一種填補(bǔ)用的化學(xué)品，填補(bǔ)臉上細(xì)小的皺紋，讓人看起來(lái)更年輕。
粉底很大的作用就是遮瑕、填補(bǔ)細(xì)小的皺紋
補(bǔ)土是填平3D打印模型表面的好辦法
具體而言，這個(gè)辦法是使用名叫“補(bǔ)土”（Putty）的快速固化樹(shù)脂來(lái)填平這些溝壑。這里尤其是水補(bǔ)土，是一種噴罐，干燥的速度要比一般的補(bǔ)土快，并且具有很好的附著力和硬度，這在模型的制作過(guò)程中頗為常見(jiàn)。
水補(bǔ)土也可以填平，但是成本很高，且速度慢效率低
補(bǔ)土能填補(bǔ)溝壑讓3D打印模型表面變光滑。但是，使用補(bǔ)土一般來(lái)說(shuō)都是比較貴重的模型，因?yàn)檫@種方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且成本很高，尤其是消耗人的工作時(shí)間很長(zhǎng)，那么有沒(méi)有更快速的辦法？有，而且不止一種。
第3頁(yè)：“去死皮”：15分鐘搞定                                                                                                                 砂紙就是常見(jiàn)的拋光手段。一般來(lái)說(shuō)，粗糙的砂紙使用的是很堅(jiān)硬的碳化硅（SiC）做為磨料，用合成樹(shù)脂粘接在布纖維或是紙張表面。當(dāng)然，這是很多人對(duì)于砂紙的印象是表面很粗。但是是事實(shí)上，砂紙是分標(biāo)號(hào)的，標(biāo)號(hào)數(shù)字越大，就越細(xì)膩，平時(shí)感覺(jué)很糙的砂紙，是400目左右的，而到了2000號(hào)的砂紙，就已經(jīng)能拋光出相當(dāng)光澤的表面了。這和我們用的“磨砂”洗面奶來(lái)磨掉死皮，讓臉看上去更光滑一些，道理上是一樣的。
磨砂的潔面膏，就是用細(xì)小的顆粒來(lái)去角質(zhì)和死皮
砂紙通過(guò)不同標(biāo)號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的拋光程度，數(shù)字越大越細(xì)
借助砂紙和研磨膏，能把車(chē)模拋光到鏡面的效果（圖：imx365作者XiaoY）
使用砂紙拋光3D打印模型，其實(shí)就是磨掉了突起的表面，現(xiàn)在也有電動(dòng)的設(shè)備來(lái)輔助，這樣對(duì)于表面不復(fù)雜的3D打印模型來(lái)說(shuō)，拋光的速度很快，一般15分鐘之內(nèi)就能完成。這個(gè)速度要比使用補(bǔ)土打膩?zhàn)涌斓枚唷?br /> 如果要砂紙拋光，外殼的厚度要足夠，這個(gè)外殼大約有2.5毫米左右
但是這并不代表不存在問(wèn)題。首先是3D打印的物體殼要有一定的厚度，如果很薄，用電動(dòng)工具一不小心磨穿也不是不可能，圖上顯示的是我們之前3D打印模型的剖面，可以看到模型的壁大約有2.5毫米厚。此外，如果對(duì)模型的輪廓尺寸要求很高，砂紙也未必就是很好的方案，因?yàn)檫@種辦法導(dǎo)致模型本身外圍會(huì)打磨掉一層，厚度損失有0.1-0.2毫米。
第4頁(yè)：“美白洗牙”：快速處理表面
“美白洗牙”：快速處理表面
我們?nèi)粘Ｊ褂玫慕饘倭慵�，很多時(shí)候，表面不是鏡面，而是有點(diǎn)粗的“磨砂”效果。這種表面質(zhì)感得到很多人的喜歡。這是金屬加工里面很常見(jiàn)的工藝，名為噴砂�？梢苑浅？焖俚陌驯砻娲植诘蔫T造、切削后的表面處理成為比較光澤的磨砂效果。在牙醫(yī)領(lǐng)域，也用這個(gè)技術(shù)來(lái)處理牙齒表面，噴一種鹽的顆粒，去掉難以去除的牙菌斑，讓牙齒更好看，清潔的徹底。
牙齒噴砂是牙齒美容的常見(jiàn)方法
噴砂的具體原理，就是通過(guò)動(dòng)力裝置將非常細(xì)微的堅(jiān)硬的細(xì)沙球顆粒吹出，這些細(xì)沙高速碰撞物體的表面，比較明顯的溝壑就會(huì)被“砸掉”，剩下的是略微帶一點(diǎn)粗糙的“磨砂”效果。
金屬的噴砂效果
3D打印的模型同樣可以用來(lái)進(jìn)行噴砂處理。噴砂是成熟的工業(yè)上處理物體表面的工藝。處理速度非�？�，幾分鐘就能處理很大的表面積。不過(guò)噴砂的問(wèn)題在于其需要密閉的工作空間，否則亂飛的顆粒、粉塵都是有害的，換句話說(shuō)，噴砂不能?chē)婓w積過(guò)大的3D打印物件，不過(guò)還好的是我們桌面用的3D打印機(jī)，能打印的物件都不算大，對(duì)噴砂工藝來(lái)說(shuō)沒(méi)難度。
第5頁(yè)：“做美甲”：最光滑的表面？
“做美甲”：最光滑的表面？
桌面3D打印，目前來(lái)說(shuō)都是使用的ABS或是PLA材料。而在有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域，丙酮是非常萬(wàn)能的一種有機(jī)溶劑，可以溶解的有機(jī)化合物非常多�，F(xiàn)在很多女性都喜歡去做價(jià)格不菲的“美甲”，而去掉指甲油的“洗甲水”，正是丙酮，用來(lái)溶劑指甲油這種硝基油漆，而上指甲顏色的時(shí)候，丙酮也是稀釋劑。
美甲其實(shí)擦除和稀釋油漆，都有丙酮的成分
溶劑熏蒸，就是利用丙酮等有機(jī)溶劑的溶解性強(qiáng)的特點(diǎn)。將打印好的3D模型放置到一個(gè)密閉的空間，用丙酮蒸汽來(lái)進(jìn)行表面材料的溶解，由于表面逐漸溶解液化，所以很快就不再有溝壑的存在。
丙酮蒸汽熏蒸效果最好但不易控制
在這幾個(gè)工藝中，丙酮熏蒸可以說(shuō)是最難控制的，少了沒(méi)效果，多了或是在丙酮蒸汽里面時(shí)間長(zhǎng)了，表面甚至?xí)�液化氣泡，所以這種辦法適合表面沒(méi)有特別需要關(guān)照的細(xì)節(jié)的3D打印模型。而且丙酮揮發(fā)性強(qiáng)還有毒，且易燃易爆，所以用丙酮熏蒸處理，一定要注意安全。