من الطباعة إلى المنتج: المعالجة السطحية للطباعة ثلاثية الأبعاد

بينما تتم معظم أعمال التصنيع داخل الطابعة ثلاثية الأبعاد حيث تم تصميم الأجزاء طبقة حسب الطبقة ، فإن هذه ليست نهاية العملية. تعد المعالجة بعد المعالجة خطوة مهمة في سير عمل الطباعة ثلاثية الأبعاد التي تحول المكونات المطبوعة إلى منتجات تامة. وهذا يعني أن "ما بعد المعالجة" نفسها ليست عملية محددة ، بل هي فئة تتكون من العديد من تقنيات وتقنيات المعالجة المختلفة التي يمكن تطبيقها ودمجها لتلبية المتطلبات الجمالية والوظيفية المختلفة.

كما سنرى بمزيد من التفصيل في هذه المقالة ، هناك العديد من تقنيات ما بعد المعالجة والتشطيب السطحي ، بما في ذلك المعالجة الأساسية (مثل إزالة الدعم) ، وتنعيم السطح (الفيزيائي والكيميائي) ، ومعالجة الألوان. سيتيح لك فهم العمليات المختلفة التي يمكنك استخدامها في الطباعة ثلاثية الأبعاد تلبية مواصفات ومتطلبات المنتج ، سواء كان هدفك هو تحقيق جودة سطح موحدة أو جماليات محددة أو زيادة الإنتاجية. لنلقي نظرة فاحصة.

تشير المعالجة الأساسية بعد المعالجة عادة إلى الخطوات الأولية بعد إزالة وتنظيف الجزء المطبوع ثلاثي الأبعاد من قذيفة التجميع ، بما في ذلك إزالة الدعم وتنعيم السطح الأساسي (استعدادًا لتقنيات تجانس أكثر شمولية).

تتطلب العديد من عمليات الطباعة ثلاثية الأبعاد ، بما في ذلك نمذجة الترسب المنصهر (FDM) ، وتصوير مجسم (SLA) ، وتلبيث ليزر معدني مباشر (DMLS) ، وتوليف الضوء الرقمي الكربوني (DLS) ، استخدام هياكل الدعم لإنشاء نتوءات ، وجسور ، والهياكل الهشة . . الخصوصية. على الرغم من أن هذه الهياكل مفيدة في عملية الطباعة ، يجب إزالتها قبل تطبيق تقنيات الانتهاء.

يمكن أن يتم إزالة الدعم بعدة طرق مختلفة ، ولكن العملية الأكثر شيوعًا اليوم تتضمن عملًا يدويًا ، مثل القطع ، لإزالة الدعم. عند استخدام ركائز قابلة للذوبان في الماء ، يمكن إزالة هيكل الدعم عن طريق غمر الكائن المطبوع في الماء. هناك أيضًا حلول متخصصة لإزالة الأجزاء الآلية ، وخاصة التصنيع المضافة للمعادن ، والتي تستخدم أدوات مثل آلات CNC والروبوتات لخفض الدعم بدقة والحفاظ على التحمل.

طريقة أخرى بعد المعالجة هي الرمل. تتضمن العملية رش الأجزاء المطبوعة مع جزيئات تحت الضغط العالي. إن تأثير مادة الرش على سطح الطباعة يخلق نسيجًا أكثر سلاسة وأكثر اتساقًا.

غالبًا ما يكون التثبيت الرملي الخطوة الأولى في تجانس سطح مطبوع ثلاثي الأبعاد لأنه يزيل بشكل فعال المواد المتبقية ويخلق سطحًا أكثر اتساقًا جاهزًا للخطوات اللاحقة مثل التلميع أو الطلاء أو التلوين. من المهم أن نلاحظ أن الرمل لا ينتج انتهاء لامعة أو لامعة.

إلى جانب الخلايا الرملية الأساسية ، هناك تقنيات أخرى بعد المعالجة يمكن استخدامها لتحسين النعومة والخصائص السطحية الأخرى للمكونات المطبوعة ، مثل المظهر غير اللامع أو اللامع. في بعض الحالات ، يمكن استخدام تقنيات التشطيب لتحقيق النعومة عند استخدام مواد البناء المختلفة وعمليات الطباعة. ومع ذلك ، في حالات أخرى ، يكون تجانس السطح مناسبًا فقط لأنواع معينة من الوسائط أو المطبوعات. يعد الجزء الهندسي والمواد المطبوعة العوامل الأكثر أهمية عند اختيار واحدة من طرق تجانس السطح التالية (كلها متوفرة في أسعار الفوري للكثافة).

تشبه طريقة ما بعد المعالجة هذه التبلد الرملي للوسائط التقليدية من حيث أنها تنطوي على تطبيق جزيئات على الطباعة تحت الضغط العالي. ومع ذلك ، هناك اختلاف مهم: لا يستخدم blasting الرملي أي جزيئات (مثل الرمل) ، ولكنها تستخدم الخرز الزجاجي الكروي كوسيلة إلى الرملية المطبوعة بسرعات عالية.

إن تأثير الخرز الزجاجي المستدير على سطح الطباعة يخلق تأثيرًا أكثر سلاسة وأكثر اتساقًا. بالإضافة إلى الفوائد الجمالية للخلل الرملي ، تزيد عملية التنعيم من القوة الميكانيكية للجزء دون التأثير على حجمها. وذلك لأن الشكل الكروي للخرز الزجاجي يمكن أن يكون له تأثير سطحي للغاية على سطح الجزء.

يعد الهبوط ، والمعروف أيضًا باسم الفحص ، حلاً فعالًا للأجزاء الصغيرة بعد المعالجة. تتضمن هذه التكنولوجيا وضع طباعة ثلاثية الأبعاد في أسطوانة جنبًا إلى جنب مع قطع صغيرة من السيراميك أو البلاستيك أو المعدن. ثم يدور الأسطوانة أو تهتز ، مما تسبب في فرك الحطام ضد الجزء المطبوع ، وإزالة أي مخالفات السطح وإنشاء سطح أملس.

تعتبر وسائل الإعلام أقوى من الرمل ، ويمكن تعديل نعومة السطح اعتمادًا على نوع المادة المتساقطة. على سبيل المثال ، يمكنك استخدام الوسائط المنخفضة الحبوب لإنشاء نسيج سطح أكثر قسوة ، أثناء استخدام الرقائق عالية الجوية يمكن أن ينتج سطحًا أكثر سلاسة. يمكن لبعض أنظمة التشطيب الكبيرة الأكثر شيوعًا التعامل مع الأجزاء التي تبلغ مساحتها 400 × 120 × 120 مم أو 200 × 200 × 200 مم. في بعض الحالات ، خاصةً مع أجزاء MJF أو SLS ، يمكن أن تتعثر التجميع مع شركة النقل.

على الرغم من أن جميع طرق التجانس أعلاه تعتمد على العمليات الفيزيائية ، إلا أن تجانس البخار يعتمد على تفاعل كيميائي بين المادة المطبوعة والبخار لإنتاج سطح أملس. على وجه التحديد ، ينطوي تجانس البخار على تعريض الطباعة ثلاثية الأبعاد إلى مذيب مبخر (مثل FA 326) في غرفة المعالجة المختومة. يلتزم البخار بسطح الطباعة وإنشاء ذوبان كيميائي متحكم فيه ، مما يؤدي إلى تنعيم أي عيوب سطحية ، وتلال والوديان عن طريق إعادة توزيع المادة المنصهرة.

من المعروف أيضًا أن تجانس البخار يعطي السطح لمسة أكثر تلميعًا ولامعة. عادةً ما تكون عملية تجانس البخار أغلى من التنعيم المادي ، ولكن يفضلها بسبب نعسها المتفوق ونهايتها اللامعة. تنعيم البخار متوافق مع معظم البوليمرات ومواد الطباعة ثلاثية الأبعاد المرنة.

يعد التلوين كخطوة إضافية بعد المعالجة وسيلة رائعة لتعزيز جماليات الإخراج المطبوع. على الرغم من أن مواد الطباعة ثلاثية الأبعاد (وخاصة خيوط FDM) تأتي في مجموعة متنوعة من خيارات الألوان ، فإن التنغيم كبرية ما بعد العملية يتيح لك استخدام المواد وعمليات الطباعة التي تلبي مواصفات المنتج وتحقيق تطابق الألوان الصحيحة لمواد معينة. منتج. فيما يلي طريقتان التلوين الأكثر شيوعًا للطباعة ثلاثية الأبعاد.

الرش هي طريقة شهيرة تتضمن استخدام بخاخ الهباء الجوي لتطبيق طبقة من الطلاء على طباعة ثلاثية الأبعاد. عن طريق إيقاف الطباعة ثلاثية الأبعاد ، يمكنك رش الطلاء بالتساوي على الجزء ، وتغطي سطحه بالكامل. (يمكن أيضًا تطبيق الطلاء بشكل انتقائي باستخدام تقنيات التقنيع.) هذه الطريقة شائعة لكل من الأجزاء ثلاثية الأبعاد المطبوعة والآلية وغير مكلفة نسبيًا. ومع ذلك ، فإنه يحتوي على عيب رئيسي واحد: نظرًا لأنه يتم تطبيق الحبر بشكل رفيع للغاية ، إذا تم خدش الجزء المطبوع أو ارتداءه ، فسيصبح اللون الأصلي للمادة المطبوعة مرئية. عملية التظليل التالية تحل هذه المشكلة.

على عكس الرسم الرش أو الفرشاة ، يخترق الحبر في الطباعة ثلاثية الأبعاد تحت السطح. هذا له العديد من المزايا. أولاً ، في حالة ارتداء الطباعة ثلاثية الأبعاد أو خدشها ، ستبقى ألوانها النابضة بالحياة سليمة. كما أن وصمة عار لا تقشر ، وهو ما يعرفه الطلاء. ميزة كبيرة أخرى من الصباغة هي أنها لا تؤثر على دقة الأبعاد للطباعة: نظرًا لأن الصبغة تخترق سطح النموذج ، فإنها لا تضيف سمكها وبالتالي لا تؤدي إلى فقدان التفاصيل. تعتمد عملية التلوين المحددة على عملية الطباعة ثلاثية الأبعاد والمواد.

كل عمليات التشطيب هذه ممكنة عند العمل مع شريك تصنيع مثل Xometry ، مما يتيح لك إنشاء مطبوعات ثلاثية الأبعاد احترافية تلبي المعايير الجمالية.