Þrívíddarprentun hefur ört komið fram sem byltingarkennd tækni og býður upp á verulega kosti hvað varðar sveigjanleika í hönnun, efnisnotkun og hraðvirka frumgerðasmíði. Hins vegar, þó að þrívíddarprentun veiti ótrúlegt hönnunarfrelsi, þarf prentaði hluturinn venjulega eftirvinnslu til að ná fram þeirri yfirborðsáferð, styrk og virkni sem óskað er eftir. Eftirvinnslu- og yfirborðsmeðhöndlunaraðferðir eins og fjarlæging stuðnings, fæging, úðun og húðun gegna lykilhlutverki í að tryggja að lokaafurðin uppfylli iðnaðarstaðla. Þessi grein miðar að því að veita ítarlega greiningu á tæknilegum kröfum fyrir eftirvinnslu þrívíddarprentunar, þar á meðal fjarlægingu stuðnings, slípun, úðun og aðrar meðferðir, sem og að ræða áhrif þeirra á tíma og kostnað.
1. Fjarlæging stuðnings: Nauðsynlegt fyrir lögunarheilleika
Eitt af grundvallaratriðum eftirvinnslu í þrívíddarprentun er að fjarlægja stuðningsvirki. Stuðningar eru tímabundnar byggingar sem myndast við þrívíddarprentun til að styðja við útskot eða flókna eiginleika hlutarins sem ekki er hægt að prenta frjálslega. Þessar stuðningsvirki eru yfirleitt úr sama efni og líkanið en eru oft hannaðar til að auðvelt sé að fjarlægja þær þegar prentun er lokið.
Ferlið við að fjarlægja stuðning getur verið mismunandi eftir gerð3D prentuntækni sem notuð er. Í samrunadreifingarlíkönum (FDM), til dæmis, getur fjarlæging stuðnings verið tiltölulega einföld, oft þarf einfalda vélræna aðferð til að brjóta eða toga í burtu stuðningsefnið. Hins vegar, í flóknari tækni eins og stereólitografíu (SLA) eða sértækri leysigeislasintrun (SLS), getur fjarlæging stuðningsbygginga verið flóknari og krafist viðbótarverkfæra eða efna til að leysa upp eða brjóta niður stuðningsefnið.
Þó að fjarlæging stuðnings sé mikilvægt skref getur það verið tímafrekt og stundum leitt til skemmda á viðkvæmum eiginleikum líkansins. Ennfremur, ef stuðningarnir eru ekki hannaðir rétt, geta þeir skilið eftir sig ljót merki eða ör á yfirborði hlutarins, sem krefst frekari frágangs. Þess vegna getur vandleg skipulagning á hönnunarstigi til að lágmarka þörfina fyrir óhóflegar stuðningsvirki dregið verulega úr tíma og kostnaði við eftirvinnslu.
2. Slípun: Að ná sléttri áferð
Þegar burðarvirkin hafa verið fjarlægð er oft beitt slípun til að slétta út allar hrjúfar fletir sem eftir eru af prentunarferlinu. Þrívíddarprentaðar hlutir hafa oft sýnilegar laglínur vegna eðlis viðbótarframleiðsluferlisins. Slípun hjálpar til við að draga úr þessum laglínum og skapar sléttari og fagurfræðilega ánægjulegri áferð.
Slípunarferlið felur venjulega í sér að nota mismunandi sandpappírsskorn, byrjað er á grófum kornum til að fjarlægja megnið af efninu og smám saman unnið í átt að fínni kornum til að fá slétt og fágað yfirborð. Fyrir efni eins og PLA (fjölmjólkursýru) og ABS (akrýlnítríl bútadíen stýren) er hægt að slípa handvirkt eða með snúningsverkfæri, þó er mikilvægt að tryggja að slípunarferlið ofhiti ekki efnið eða valdi því að það bráðni.
Þó að slípun gefi verulegar fagurfræðilegar umbætur er hún einnig vinnuaflsfrek. Tíminn sem þarf til að slípa fer eftir flækjustigi hlutarins og hversu slétta þarf hann. Þetta hefur aftur á móti áhrif á heildarkostnað eftirvinnslunnar, sérstaklega þegar unnið er með stóra eða flókna hluti sem krefjast meiri fyrirhafnar.
3. Úða og húðun: Aukin endingu og áferð
Eftir slípun, sumir3D prentaðir hlutargæti þurft viðbótar yfirborðsmeðferð til að auka endingu eða bæta útlit. Úða eða húðun er almennt notuð í þessu skyni. Algengustu yfirborðsmeðferðirnar eru úðamálun, duftlökkun og rafhúðun, sem veita gljáandi eða matta áferð, bæta slitþol eða bjóða upp á vörn gegn umhverfisþáttum.
Sprautumálun er sérstaklega algeng í FDM prentum, þar sem hún hjálpar til við að búa til einsleitt yfirborðslag sem hylur sýnilegar laglínur og veitir aðlaðandi áferð. Akrýlsprautur eða epoxy húðun eru oft notuð fyrir ABS eða PLA hluti, þar sem þær festast vel og hægt er að bera þær á í þunnum, jöfnum lögum. Að auki getur sprautumálun verið hagkvæm lausn til að bæta útlit hluta, en hún er líka tímafrek og krefst varkárrar meðhöndlunar til að forðast leka eða ójafna húðun.
Fyrir hagnýtari hluti, eins og þá sem þurfa að þola erfiðar umhverfisaðstæður eða slit, er duftlakk oft notuð. Þessi tækni felur í sér að fínt duft er borið á yfirborð hlutarins og síðan hert undir hita, sem leiðir til harðrar og endingargóðrar áferðar. Þótt duftlakk sé áhrifarík getur það verið dýrt, þar sem það krefst sérstaks búnaðar og getur aukið vinnslutímann.
Rafhúðun er önnur yfirborðsmeðferð sem er algeng á þrívíddarprentaða hluti, sérstaklega málmhluta eða þá sem þurfa aukinn styrk. Þetta ferli felur í sér að þunnt lag af málmi er borið á yfirborð hlutarins með rafstraumi. Rafhúðun eykur hörku efnisins, tæringarþol og almennt fagurfræðilegt aðdráttarafl, en hún eykur einnig kostnað og vinnslutíma.
4. Áhrif á tíma og kostnað
Áhrif eftirvinnslu og yfirborðsmeðferðar á tíma og kostnað er ekki hægt að ofmeta. Þó að þrívíddar prentunarferlið sjálft geti verið tiltölulega hratt, getur eftirvinnsla lengt verulega heildartímann sem þarf til að klára hluta. Hvert eftirvinnsluskref - hvort sem það er fjarlæging stuðnings, slípun eða úðun - bætir tíma við heildarframleiðsluferlið. Fyrir fjöldaframleiðslu er þessi töf hugsanlega ekki eins mikil, en fyrir hraðframleiðslu eða smærri framleiðslu getur hún haft töluverð áhrif.
Kostnaðarlega séð bætir eftirvinnsla einnig við umtalsverðan kostnað við framleiðsluferlið. Handavinna við slípun eða fjarlægingu undirlags getur aukið launakostnað og kaup á viðbótarefnum eins og úðamálningu, húðun eða sérhæfðum efnum til að leysa upp undirlag eykur kostnaðinn. Þar að auki, fyrir ákveðnar háþróaðar notkunarmöguleika, svo sem í flug- og geimferðaiðnaði eða læknisfræði, getur þörfin fyrir nákvæmni og hágæða frágang krafist flóknari yfirborðsmeðferðaraðferða, sem eykur kostnað enn frekar.
Til að stjórna bæði tíma og kostnaði á skilvirkan hátt verða fyrirtæki að hámarka eftirvinnsluvinnuflæði sitt. Ein stefna felur í sér að hanna hluti með lágmarks stuðningsþörf, sem dregur úr þörfinni fyrir mikla fjarlægingu stuðnings. Þar að auki getur notkun sjálfvirkra eftirvinnslulausna eins og vélmennaörma eða sérhæfðra véla til slípun eða málunar hjálpað til við að flýta fyrir ferlinu og draga úr launakostnaði.
5. Niðurstaða
Að lokum, á meðan3D prentunEftirvinnsla býður upp á mikinn sveigjanleika og hraða í framleiðslu og er nauðsynlegur hluti af framleiðsluferlinu sem ekki má vanrækja. Tækni eins og að fjarlægja undirlag, slípun og úðun eru nauðsynleg til að tryggja að þrívíddarprentaðar hlutir uppfylli tilætluð skilyrði bæði hvað varðar fagurfræði og virkni. Hins vegar fylgja þessum ferlum tíma- og kostnaðaráhrif sem þarf að stjórna vandlega. Með því að skilja tæknilegar kröfur og áskoranir eftirvinnslu geta fyrirtæki tekið upplýstari ákvarðanir sem vega og meta gæði, skilvirkni og kostnað í framleiðsluferli þrívíddarprentunar.
