解析,，3D打印后處理的的套路

制造具有復(fù)雜幾何形狀的,，功能集成式的零部件是3D打印技術(shù)主要優(yōu)勢之一，但是3D打印的零部件同時(shí)也面臨著提高表面質(zhì)量的挑戰(zhàn),。對3D打印零部件進(jìn)行后處理,，是提升表面質(zhì)量的有效方式。那么,，怎樣才能充分發(fā)揮出后處理工藝的效果,？ 后處理技術(shù)對3D打印零部件的設(shè)計(jì)有影響嗎？ 美國一家從事后處理設(shè)備研發(fā)及服務(wù)的公司 Bel Air Finishing Supply 針對這些問題提出了幾點(diǎn)建議,。

3D打印后處理有“套路”

沒有哪種技術(shù)可以對所有的3D打印零部件進(jìn)行后處理,。3D打印零部件的表面質(zhì)量受到打印機(jī)類型、打印技術(shù)和材料粒度多種因素的影響,。后處理技術(shù)需要與打印材料,、打印技術(shù)和零件幾何形狀相匹配，有時(shí)多種不同技術(shù)可以用于一種零件的后處理,。

在設(shè)計(jì)3D打印零件時(shí)要考慮的不僅僅是3D打印工藝,。例如，一個(gè)原本由5個(gè)部分組成的部件,，可以被設(shè)計(jì)為一個(gè)整體的,、集成式的零件，然后由3D打印設(shè)備及制造出來,。但是在采用這種設(shè)計(jì)方案的時(shí)候應(yīng)考慮到打印完成后的表面處理要求,，有時(shí)傳統(tǒng)的精加工技術(shù)可能并不適用于這種3D打印的零件,，那么，這種情況下就需要重新調(diào)整設(shè)計(jì)方案,，考慮將整體式的零件拆分為兩個(gè)部分,，打印完成之后進(jìn)行組裝。調(diào)整設(shè)計(jì)方案之后,，既可以通過標(biāo)準(zhǔn)的精加工技術(shù)完成3D打印零件的表面處理要求,，又能夠保證高效的生產(chǎn)。

在確定你需要的3D打印方式和進(jìn)行零件設(shè)計(jì)之前,，就確定對零件表面質(zhì)量的要求,。即使是同一個(gè)3D打印零件，不同位置上的表面光潔度也會有所差異,，比如在下圖中,，零件7個(gè)不同位置的表面光潔度差異很大，這與打印零件的成型方向和在打印基臺的定位是相關(guān)的,。因此,，為了獲得最佳的表面光潔度，需要針對選擇的3D打印技術(shù)把握好零件關(guān)鍵面的成型方向,。還有一個(gè)考慮的因素是打印速度,，打印速度和表面光潔度是負(fù)相關(guān)的兩個(gè)因素。另外,，零件的表面光潔度關(guān)系到后處理時(shí)的材料去除量,，一般來說打印零件的表面光潔度越低，在后處理時(shí)需要去除的材料就越多,。

充分了解后處理技術(shù),。3D打印后處理的工藝有多種，例如水射流清潔和濕磨工藝等,，很多后處理工藝都牽涉到一定程度的材料去除,，因而在設(shè)計(jì)零件的幾何形狀時(shí)需要考慮到后處理工藝，并考慮如何補(bǔ)償這些去除量,。

對于粉末床工藝打印的尼龍零件,，在打印后通過水射流工藝可以清除多余的打印粉末，提升表面光潔度,。

后處理前的3D打印零件,，右圖為200倍放大圖像

濕磨削后處理之后的3D打印零件，右圖為200倍放大圖像

收集后處理的結(jié)果及數(shù)據(jù),，并用于下一輪的設(shè)計(jì)優(yōu)化,。在對初次打印的零件進(jìn)行后處理之后，評估尺寸公差,，表面光潔度以及在后處理中損失的幾何形狀,，將這些信息反饋給設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì),，在進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化時(shí)，考慮是否需要增加加工余量,，或者考慮是否需要將零件拆分為多個(gè)組件等,。

左1： 初次3D打印的未經(jīng)過后處理的空氣壓縮機(jī)葉片:；左2：經(jīng)過拋光處理的打印葉片,，側(cè)面前緣有缺損,；右1：參考了初次打印和后處理結(jié)果后，在打印時(shí)對葉片進(jìn)行了重新定位

花時(shí)間理解和驗(yàn)證你所使用的任何一種后處理工藝,。條件允許的話,，用不同的加工技術(shù)來制造的產(chǎn)品原型，然后進(jìn)行表面處理,，對結(jié)果進(jìn)行分析,，掌握每種工藝所存在的限制因素。

來源：3D科學(xué)谷
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