創建時間: 01/27/2019
3D打印不僅僅是在機器上按下打印,它是一個多階段的過程,從計算機上的3D模型開始,最后是具有完美尺寸的光滑部分。本指南將指導您完成制作工業級3D打印部件的每個步驟。這個過程并不像有些人想象的那么復雜,可以概括為大約15個階段。讓我們依次快速瀏覽一下。
在進行任何打印之前,需要詳細的3D模型。這類似于CNC加工等傳統技術,但在準備文件的方式和所需的分析類型方面存在重大差異。該文件被導入到3D建模軟件中,經過一段時間的分析后,將召開會議討論優化。這些變化通常非常小,旨在使模型更容易打印。有時由于重量和材料浪費而不希望印刷完全堅固的部件,因此在這種情況下,技術人員將在3D模型上添加排水孔,這將允許未固化的樹脂流出,從而提供輕質且中空的部件。
構建室中的部件的定向非常重要并且確定支撐結構的數量和位置,因此這需要在早期確定。通常,部件將被定位成使得支撐件大部分位于不太可見的側面,例如后部或底部。通常最好將零件傾斜約45度,因為這樣可以更容易地支撐材料。更垂直的部件將不太穩定,因此需要更多的支撐材料。
準確確定支撐位置的計算非常復雜,最好由軟件執行。軟件生成的支持通常都不錯,并且可以完成工作,盡管熟練的技術人員根據他們的經驗進行一些調整是最好的。
與CNC加工等其他技術相比,SLA 3D打印機在制備方面要求很少。安裝平臺,水箱充滿樹脂。通常,新填充的樹脂表面會含有泡沫或氣泡,因此需要將其刮掉。在此之后,機器的涂覆刀片緩慢地越過樹脂以確保其完全水平。
在發生這種情況時,帶有支持的已處理3D模型將保存為SLC格式文件,并通過USB記憶棒傳輸到機器。一旦裝入機器,打印團隊就會仔細檢查并確定最終的打印方向。
一切準備就緒后,就可以打印并開始生產了。我們已經介紹了SLA打印在其他文章中如何工作的技術細節,所以如果您對樹脂如何逐層固化的機制感興趣,您可以在這里閱讀它。該過程是自主的,并且不需要任何人員密切監視它或在打印期間提供任何輸入。印刷時間由許多因素決定,包括零件尺寸,零件復雜性,使用的材料,方向,層尺寸等等。工業建筑通常需要超過24小時,但通常比同等的CNC生產過程更快。打印完成后,構建平臺自動升回原始位置,成品部件從樹脂中露出。
當打印部件時,它不與構建平臺直接接觸,因為這會影響表面處理。相反,支撐材料直接印刷在構建平臺的格子格柵上,然后將部件本身印刷在這些支撐件上。構建平臺是一個格柵,以便液態樹脂能夠流過它。零件完成后,必須從構建平臺移除零件,這需要使用刮刀和一點力。破壞底座不是問題,盡管這種材料無論如何都要被移除。
一旦取下,該部件就被帶到酒精浴中。它們在受控條件下保存在單獨的房間內,處理者必須穿全身保護。用酒精清洗的目的是去除部件表面上任何殘留的未固化樹脂,并使支撐材料更容易去除。有三個酒精浴,部分依次通過。在第一次浴中,它只是浸沒在酒精中并輕輕洗滌。在第二浴中,用手將支撐材料折斷并進行一些刷洗以進一步除去可能仍存在的任何殘留物。在第三次洗澡時,刷牙更有活力。洗滌完成后,將部件徹底噴射空氣。
然后將干燥的部件放在工作臺上,人員除去最頑固的支撐材料。這需要尖銳的工具和一點技巧和耐心。目標是在不損壞零件的情況下留下光滑的表面。一旦最后一個被刮掉,就可以進行第一輪打磨了。這主要是為了消除在移除支撐材料期間引起的任何粗糙度并且準備用于后固化的部件。
我們有一篇關于后固化的專門文章,詳細解釋了為什么這個階段是必要的以及它是如何工作的。簡而言之,新印刷的SLA部件尚未達到最高聚合水平,需要額外的固化時間。對于某些材料,這不是完全必要的,但是大多數材料通過在UV烤箱中短時間給予它們而得到顯著改善。重要的是,該部件獲得均勻的固化,因此烤箱配有轉盤和部件周圍的UV燈泡。
在工業3D打印中,準確性至關重要,因此在質量控制方面進行盡職調查非常重要。具體而言,與原始3D模型相比,有必要確認打印部件的尺寸在所需的公差范圍內。為了獲得最準確的測量結果,我們使用了遙控機器人手臂。我們還使用顯微鏡相機拍攝零件表面的圖像,并檢查這些圖像的粗糙度或不均勻性。
現在是進行另一輪打磨的時候了,如果通過顯微鏡照相機確定任何特別粗糙的區域,打磨機可以專注于那些。這一輪打磨的主要目的是準備繪畫部分。
繪畫分幾個階段進行。首先,將一個底涂層噴涂在剛打磨過的部件上。一旦涂料干燥,就會進行另一輪強烈打磨,確保在涂覆主涂層之前表面盡可能光滑。根據所需的部件和表面處理,可以進行幾輪噴涂和打磨,直到達到所需的效果。
繪畫是整個過程中技能最密集的部分之一,當需要多種顏色時尤其如此。涂料均勻涂抹是非常重要的,并且涂料涂層比其它涂料更容易涂抹在某些區域,因此這個階段最好由經驗豐富的人員進行。避免氣泡或灰塵也很重要,因此涂裝總是在實驗室條件下進行。在多色部件的情況下,必須應用遮蔽膠帶,因為依次噴涂不同的顏色。正如您可能想象的那樣,這是非常詳細和繁瑣的工作,實現完美的對比并不容易。
一旦涂上面漆,表面就會被打磨成具有吸引力的光澤。有效的拋光需要比你想象的更多的時間和技巧,但如果正確執行,結果是驚人的。
從開始到結束的整個過程通常只需要2至3天,這比傳統的替代方案快得多。如果您想了解更多有關SLA 3D打印如何為您服務的信息,我們很高興收到您的來信!