Mặc dù hầu hết công việc sản xuất được thực hiện bên trong máy in 3D khi các bộ phận được chế tạo từng lớp, nhưng đó không phải là kết thúc của quá trình. Xử lý hậu kỳ là một bước quan trọng trong quy trình in 3D để biến các thành phần được in thành sản phẩm hoàn chỉnh. Nghĩa là, bản thân “xử lý hậu kỳ” không phải là một quy trình cụ thể mà là một phạm trù bao gồm nhiều kỹ thuật và kỹ thuật xử lý khác nhau có thể được áp dụng và kết hợp để đáp ứng các yêu cầu về thẩm mỹ và chức năng khác nhau.
Như chúng ta sẽ thấy chi tiết hơn trong bài viết này, có nhiều kỹ thuật xử lý hậu kỳ và hoàn thiện bề mặt, bao gồm xử lý hậu kỳ cơ bản (chẳng hạn như loại bỏ chất hỗ trợ), làm mịn bề mặt (vật lý và hóa học) và xử lý màu. Hiểu các quy trình khác nhau mà bạn có thể sử dụng trong in 3D sẽ cho phép bạn đáp ứng các yêu cầu và thông số kỹ thuật của sản phẩm, cho dù mục tiêu của bạn là đạt được chất lượng bề mặt đồng nhất, tính thẩm mỹ cụ thể hay tăng năng suất. Chúng ta hãy xem xét kỹ hơn.
Quá trình xử lý hậu kỳ cơ bản thường đề cập đến các bước ban đầu sau khi tháo và làm sạch bộ phận in 3D khỏi vỏ lắp ráp, bao gồm loại bỏ giá đỡ và làm mịn bề mặt cơ bản (để chuẩn bị cho các kỹ thuật làm mịn kỹ lưỡng hơn).
Nhiều quy trình in 3D, bao gồm mô hình lắng đọng hợp nhất (FDM), in li-tô lập thể (SLA), thiêu kết laser kim loại trực tiếp (DMLS) và tổng hợp ánh sáng kỹ thuật số carbon (DLS), yêu cầu sử dụng các cấu trúc hỗ trợ để tạo ra các phần nhô ra, cầu nối và cấu trúc dễ vỡ. . . đặc thù. Mặc dù các cấu trúc này rất hữu ích trong quá trình in nhưng chúng phải được loại bỏ trước khi áp dụng kỹ thuật hoàn thiện.
Việc tháo phần đỡ có thể được thực hiện theo nhiều cách khác nhau, nhưng quy trình phổ biến nhất hiện nay liên quan đến công việc thủ công, chẳng hạn như cắt, để tháo phần đỡ. Khi sử dụng chất nền hòa tan trong nước, cấu trúc hỗ trợ có thể được loại bỏ bằng cách ngâm vật in vào nước. Ngoài ra còn có các giải pháp chuyên dụng để loại bỏ các bộ phận tự động, đặc biệt là sản xuất đắp dần kim loại, sử dụng các công cụ như máy CNC và robot để cắt các bộ phận hỗ trợ một cách chính xác và duy trì dung sai.
Một phương pháp xử lý hậu kỳ cơ bản khác là phun cát. Quá trình này bao gồm việc phun các hạt được in dưới áp suất cao. Tác động của vật liệu phun lên bề mặt in tạo ra kết cấu mịn hơn, đồng đều hơn.
Phun cát thường là bước đầu tiên để làm mịn bề mặt in 3D vì nó loại bỏ hiệu quả vật liệu còn sót lại và tạo ra bề mặt đồng đều hơn, sau đó sẵn sàng cho các bước tiếp theo như đánh bóng, sơn hoặc nhuộm màu. Điều quan trọng cần lưu ý là phun cát không tạo ra lớp sơn bóng hoặc bóng.
Ngoài phun cát cơ bản, còn có các kỹ thuật xử lý hậu kỳ khác có thể được sử dụng để cải thiện độ mịn và các đặc tính bề mặt khác của các thành phần được in, chẳng hạn như bề ngoài mờ hoặc bóng. Trong một số trường hợp, kỹ thuật hoàn thiện có thể được sử dụng để đạt được độ mịn khi sử dụng các vật liệu xây dựng và quy trình in khác nhau. Tuy nhiên, trong những trường hợp khác, việc làm mịn bề mặt chỉ phù hợp với một số loại giấy hoặc bản in nhất định. Hình dạng bộ phận và vật liệu in là hai yếu tố quan trọng nhất khi chọn một trong các phương pháp làm mịn bề mặt sau (tất cả đều có sẵn trong Giá tức thì của Xometry).
Phương pháp xử lý hậu kỳ này tương tự như phương pháp phun cát truyền thống ở chỗ nó liên quan đến việc đưa các hạt vào bản in dưới áp suất cao. Tuy nhiên, có một điểm khác biệt quan trọng: phun cát không sử dụng bất kỳ hạt nào (chẳng hạn như cát) mà sử dụng các hạt thủy tinh hình cầu làm phương tiện để phun cát vào bản in ở tốc độ cao.
Sự tác động của các hạt thủy tinh tròn lên bề mặt bản in tạo ra hiệu ứng bề mặt mịn và đồng đều hơn. Ngoài lợi ích về mặt thẩm mỹ của việc phun cát, quá trình làm mịn còn làm tăng độ bền cơ học của bộ phận mà không ảnh hưởng đến kích thước của nó. Điều này là do hình dạng hình cầu của hạt thủy tinh có thể có tác động rất bề ngoài lên bề mặt của bộ phận.
Sàng lọc hay còn gọi là sàng lọc là giải pháp hữu hiệu cho việc xử lý hậu kỳ các chi tiết nhỏ. Công nghệ này bao gồm việc đặt bản in 3D vào trống cùng với các mảnh gốm, nhựa hoặc kim loại nhỏ. Trống sau đó quay hoặc rung, làm cho các mảnh vụn cọ xát vào phần in, loại bỏ mọi bất thường trên bề mặt và tạo ra bề mặt nhẵn.
Việc nhào trộn vật liệu mạnh hơn việc phun cát và độ mịn bề mặt có thể được điều chỉnh tùy thuộc vào loại vật liệu nhào trộn. Ví dụ: bạn có thể sử dụng vật liệu có độ hạt thấp để tạo ra kết cấu bề mặt cứng hơn, trong khi sử dụng chip có độ nhám cao có thể tạo ra bề mặt mịn hơn. Một số hệ thống hoàn thiện lớn phổ biến nhất có thể xử lý các bộ phận có kích thước 400 x 120 x 120 mm hoặc 200 x 200 x 200 mm. Trong một số trường hợp, đặc biệt là với các bộ phận MJF hoặc SLS, cụm lắp ráp có thể được đánh bóng bằng vật mang.
Trong khi tất cả các phương pháp làm mịn ở trên đều dựa trên các quá trình vật lý, thì làm mịn bằng hơi nước dựa vào phản ứng hóa học giữa vật liệu in và hơi nước để tạo ra bề mặt nhẵn. Cụ thể, làm mịn bằng hơi nước liên quan đến việc cho bản in 3D tiếp xúc với dung môi bay hơi (chẳng hạn như FA 326) trong buồng xử lý kín. Hơi nước bám vào bề mặt của bản in và tạo ra sự tan chảy hóa học có kiểm soát, làm phẳng mọi khuyết điểm trên bề mặt, các đường gờ và rãnh bằng cách phân phối lại vật liệu nóng chảy.
Làm mịn bằng hơi nước cũng được biết là giúp bề mặt trở nên bóng và bóng hơn. Thông thường, quá trình làm mịn bằng hơi nước đắt hơn quá trình làm mịn vật lý, nhưng được ưa chuộng hơn do độ mịn vượt trội và độ bóng hoàn thiện. Làm mịn hơi tương thích với hầu hết các vật liệu in 3D polyme và đàn hồi.
Tô màu như một bước xử lý hậu kỳ bổ sung là một cách tuyệt vời để nâng cao tính thẩm mỹ cho sản phẩm in của bạn. Mặc dù vật liệu in 3D (đặc biệt là sợi FDM) có nhiều tùy chọn màu sắc khác nhau, nhưng việc tạo tông màu trong quá trình xử lý hậu kỳ cho phép bạn sử dụng vật liệu và quy trình in đáp ứng thông số kỹ thuật của sản phẩm và đạt được màu sắc phù hợp chính xác cho vật liệu nhất định. sản phẩm. Dưới đây là hai phương pháp tô màu phổ biến nhất để in 3D.
Phun sơn là một phương pháp phổ biến bao gồm việc sử dụng máy phun khí dung để phủ một lớp sơn lên bản in 3D. Bằng cách tạm dừng in 3D, bạn có thể phun sơn đều lên bộ phận, bao phủ toàn bộ bề mặt của nó. (Sơn cũng có thể được áp dụng một cách có chọn lọc bằng cách sử dụng kỹ thuật tạo mặt nạ.) Phương pháp này phổ biến cho cả các bộ phận được in và gia công 3D và tương đối rẻ tiền. Tuy nhiên, nó có một nhược điểm lớn: vì mực được bôi rất mỏng nên nếu phần in bị trầy xước hoặc bị mòn thì màu gốc của vật liệu in sẽ lộ rõ. Quá trình tạo bóng sau đây giải quyết vấn đề này.
Không giống như phun sơn hoặc đánh răng, mực trong in 3D thấm sâu vào bên dưới bề mặt. Điều này có một số lợi thế. Đầu tiên, nếu bản in 3D bị mòn hoặc trầy xước, màu sắc sống động của nó sẽ vẫn còn nguyên. Vết bẩn cũng không bong ra, đó là điều mà sơn thường làm. Một ưu điểm lớn khác của việc nhuộm là nó không ảnh hưởng đến độ chính xác về kích thước của bản in: vì thuốc nhuộm thấm vào bề mặt của mô hình nên nó không tăng thêm độ dày và do đó không làm mất chi tiết. Quá trình tạo màu cụ thể phụ thuộc vào quy trình và vật liệu in 3D.
Tất cả các quy trình hoàn thiện này đều có thể thực hiện được khi làm việc với đối tác sản xuất như Xometry, cho phép bạn tạo các bản in 3D chuyên nghiệp đáp ứng cả tiêu chuẩn về hiệu suất và thẩm mỹ.
Thời gian đăng: 24-04-2024