Фотополимерные 3D-принтеры приобрели широкую популярность благодаря высокой точности создаваемых моделей. Разнообразие материалов, доступных для печати, позволяет производить изящные декоративные объекты и функциональные прототипы или детали для ремонта. Такого качества сложно добиться с помощью 3D-принтеров, работающих по технологии FDM. Хотя процесс 3D-печати кажется простым, постобработка играет ключевую роль в достижении профессионального вида и функциональности изделий. В этой статье рассмотрены основные аспекты постобработки 3D-печатных моделей.
Содержание страницы
Постобработка 3D моделей от компании Easy3Dprint
Команда Easy3Dprint работает в сфере 3D-технологий с 2015 года, предоставляя услуги 3D-печати, сканирования, моделирования и постобработки в Украине. Наши офисы находятся в Харькове, Киеве и Житомире, а доставка готовых изделий осуществляется по всей стране. Мы предлагаем комплексный подход к реализации проектов начиная от консультаций и заканчивая финальной обработкой изделий.
Одной из ключевых услуг является 3D-сканирование, позволяющее создавать точные цифровые копии физических объектов. Эта технология используется для моделирования, прототипирования и воспроизведения сложных деталей.
Кроме того, мы специализируемся на постобработке 3D-моделей, включающей в себя несколько этапов для достижения качественного вида изделий. Механическая постобработка подразумевает шлифование для сглаживания поверхности. Химическая обработка с помощью паров растворителя обеспечивает гладкость, сохраняя форму изделия. Мы производим склеивание деталей, напечатанных отдельно, для создания целостных объектов без видимых швов. Покраска изделий производится профессиональными художниками: от грунтования до нанесения лака для защиты поверхности.
Мы предоставляем услуги 3D-печати по технологиям FDM, SLA и LCD, используя 46 принтеров и 25 видов пластика и 15 видов фотополимеров. Это позволяет производить изделия разной сложности, от прототипов до декоративных объектов. Также мы занимаемся 3D-моделированием, созданием макетов, литье в силикон и продажей 3D-принтеров, пластика и аксессуаров через наш интернет-магазин.
Для заказа услуг или приобретения оборудования обращайтесь по телефону +38(093) 990-19-73. Наши менеджеры проконсультируют, рассчитают стоимость и сроки исполнения.
Зачем нужна постобработка?
Большинство 3D-печатных изделий требуют дополнительной обработки для достижения оптимального вида и характеристик. Постобробка – это комплекс процедур, направленных на усовершенствование поверхности, прочности и эстетических качеств модели.
Основные целые постобработки
Постобработка позволяет устранить недостатки, появляющиеся во время печати, и подготовить изделие к использованию или презентации. Она включает в себя различные техники, каждая из которых имеет свою цель.
Вот ключевые задачи постобработки:
- Устранение видимых слоев: После печати на поверхности модели часто остаются заметные слои и неровности. Шлифовка и полировка помогают сделать поверхность гладкой и привлекательной.
- Повышение прочности: нанесение специальных покрытий или укрепляющих материалов может значительно улучшить долговечность изделия.
- Улучшение эстетики: окраска или нанесение текстур позволяет придать модели желаемый цвет и вид.
Кроме того, постобработка предполагает удаление вспомогательных структур, таких как поддержка или избыточный материал, а также добавление функциональных элементов для завершения конструкции.
Удаление нерастворимых поддержок
Первым шагом в постобработке сложных моделей является удаление поддерживающих структур, которые используются для стабилизации элементов во время печати.
Нерастворимые поддержки обычно производятся из того же материала, что и основная модель, и требуют механического удаления.
Для качественного выполнения этого процесса необходимо иметь соответствующий инструментарий.
Инструменты:
- Плоскогубцы.
- Набор зубных щеток.
Материал поддержки удаляется путем легкого усилия. Для очистки труднодоступных мест, таких как отверстия или углубления, используют плоскогубцы и зубные щетки.
Преимущества:
- Не влияет на геометрию детали.
- Быстрый процесс.
Недостатки:
- Оставляет следы на поверхности.
- Остатки поддержки могут ухудшить точность и эстетику.
Благодаря тщательному удалению поддержок можно подготовить модель к дальнейшей обработке, избежав значительных дефектов.
Удаление растворимых поддержок
Растворимые поддержки изготавливаются из материалов, которые растворяются в соответствующих жидкостях, что облегчает их удаление.
Этот метод позволяет создавать сложные геометрические формы, где механическое удаление поддержек невозможно. Однако важно правильно подобрать растворитель, чтобы избежать повреждения модели.
Инструменты:
- Контейнер.
- Растворитель.
Модель погружают в контейнер с растворителем, например водой для PVA или смесью лимонной кислоты и изопропилового спирта для HIPS. Процесс продолжается, пока материал полностью не растворится.
Преимущества:
- Идеально для сложных форм.
- Обеспечивает гладкую поверхность в местах контакта с поддержками.
Недостатки:
- Неправильное использование растворителя может привести к деформации.
- Возможны следы или незначительные отклонения.
После растворения поддержок модель готова к следующим этапам обработки, таким как шлифование или покрытие.
Шлифование поверхности
Шлифование является одним из наиболее распространенных методов постобработки, который позволяет устранить послойные неровности и остатки поддержки.
Техника шлифования
Для шлифования используют наждачную бумагу с разной зернистостью, постепенно переходя от грубой к тонкой.
Инструменты:
- Наждачная бумага (150, 220, 400, 600, 1000, 2000).
- Тканина.
- Зубная щетка.
- Мыло.
- Респиратор.
Начинают с зернистости 150 для моделей с толщиной слоя до 200 микрон или 100 для более грубых поверхностей. Постепенно переходят к зернистости 2000 г., смачивая модель водой для уменьшения трения. После каждого этапа поверхность очищают мылом и зубной щеткой, чтобы устранить пыль.
Преимущества:
- Обеспечивает исключительную гладкость.
- Облегчает дальнейшую обработку, например покраску.
Недостатки:
- Не подходит для тонких моделей с двумя или менее слоями.
- Сложно обрабатывать мелкие детали.
Для достижения блестящей поверхности можно использовать наждачную бумагу с зернистостью до 5000, что придаст модели профессионального вида.
Холодная сварка
Холодная сварка используется для соединения частей больших моделей, которые печатаются отдельно из-за ограничения размера принтера.
Процесс соединения
Для ABS-пластика применяют ацетон, который химически соединяет детали, тогда как для PLA используют специальный клей. Этот метод позволяет создавать большие конструкции, сохраняя их функциональность.
Инструменты:
- Ацетон (для ABS).
- Клей (для PLA).
Соединяемые поверхности смазывают ацетоном (для ABS) или клеем (для PLA) и прочно сжимают до высыхания. Для более прочного соединения можно добавить замковые элементы в конструкцию.
Преимущества:
- Ацетон не изменяет цвет поверхности.
- Соединение сохраняет свойства материала.
Недостатки:
- Меньше крепкое, чем цельная модель.
- Чрезмерное использование ацетона может повредить деталь.
После соединения детали можно шлифовать или покрывать для дополнительной обработки.
Заполнение зазоров
При печати могут образовываться зазоры между слоями из-за технических проблем или неправильных настроек. Их заполнение улучшает внешний вид и прочность модели.
Методы заполнения
Для заполнения зазоров используют эпоксидную смолу, наполнители или суспензию ABS с ацетоном. Эти материалы позволяют устранить дефекты и подготовить поверхность к дальнейшей обработке.
Инструменты:
- Эпоксидная смола.
- Наполнитель.
- Суспензия ABS и ацетона.
Небольшие зазоры заполняют эпоксидной смолой, большие — наполнителем с последующей шлифовкой. Для ABS используют суспензию (1 часть ABS на 2 части ацетона), которая проникает в полости.
Преимущества:
- Эпоксидная смола легко обрабатывается.
- Суспензия сохраняет цвет модели.
Недостатки:
- Наполнитель может отличаться по цвету.
- Требует дополнительной шлифовки.
После заполнения зазоров модель выглядит цельной и готова к полированию или покраске.
Полировка
Полировка придает модели глянцевый вид, похожий на поверхность, полученную литьем. Этот метод требует предварительной шлифовки для достижения наилучших результатов.
Техника полировки
Для полировки используют специальные составы и инструменты, обеспечивающие зеркальную поверхность. Важно избегать перегрева пластика во время процесса.
Инструменты:
- Полировочный состав.
- Наждачная бумага 2000.
- Ткань.
- Зубная щетка.
- Полировочный диск.
После шлифования до зернистости 2000 модель очищают от пыли, сушат и полируют составом, например Blue Rouge, с помощью микрофибры или диска.
Преимущества:
- Не требуется растворителей.
- Экономический метод.
Недостатки:
- Требует тщательной шлифовки.
- Полированную поверхность нельзя окрашивать.
Полировка завершает обработку, придавая модели профессионального вида.
Грунтовка и покраска
Грунтовка и покраска позволяют достичь высокой детализации и соответствия оригинала. Эти процессы придают модели эстетической привлекательности, но нуждаются в тщательной подготовке. Для качественного результата используют специальные аэрозольные грунтовки и краски.
Правильная техника нанесения обеспечивает ровное покрытие без дефектов.
Инструменты:
- Наждачная бумага (150, 220, 400, 600).
- Аэрозольная грунтовка.
- Краска.
- Малярная лента.
Модель шлифуют до зернистости 600, наносят два грунтовочного слоя с промежуточным шлифованием, а затем окрашивают аэрозолем или аэрографом в несколько слоев.
Преимущества:
- Высокая детализация.
- Соответствие оригинала.
Недостатки:
- Добавляет объем.
- Требует качественных материалов.
Краска завершает обработку, придавая модели завершенного вида.
Обработка парами растворителя
Обработка парами растворителя позволяет сгладить поверхность ABS-моделей без значительных усилий.Этот метод требует соблюдения техники безопасности из-за использования химических веществ.
Модель помещают в герметичный контейнер с растворителем, создающим пары для сглаживания поверхности. Важно контролировать время обработки во избежание деформации.
Инструменты:
- Герметичный контейнер.
- Растворитель.
- Бумажные полотенца.
Дно контейнера выстилают полотенцами, увлажненными ацетоном, модель размещают на подложке и оставляют в закрытом контейнере. Периодически проверяют состояние.
Преимущества:
- Устранениеимеет мелкие дефекты.
- Доступные материалы.
Недостатки:
- Не устраняет значительные дефекты.
- Снижает прочность модели.
После обработки модель сушат, избегая контакта, чтобы сохранить гладкость.
Погружение в растворитель
Погружение в растворитель является более быстрым методом сглаживания поверхности, но более агрессивным. Этот метод подходит для ABS и частично для PLA, но требует осторожности.
Модель кратковременно погружают в растворитель, после чего сушат во избежание деформации. Правильная техника позволяет достичь глянцевой поверхности.
Инструменты:
- Контейнер.
- Растворитель.
- Проволока.
Модель подвешивают на дрот, погружают в ацетон (для ABS) или MEK (для PLA) на несколько секунд, затем сушат.
Преимущества:
- Быстрый процесс.
- Меньше паров.
Недостатки:
- Риск деформации.
- Интенсивное влияние на поверхность.
После сушки модель может потребовать дополнительной обработки для восстановления цвета.
Покрытие эпоксидной смолой
Эпоксидное покрытие придает модели прочности и эстетичного вида, скрывая мелкие дефекты. Этот метод идеально подходит для моделей, нуждающихся в защите.
Эпоксидную смолу наносят в несколько слоев с промежуточным шлифованием. Правильное смешивание компонентов обеспечивает качественное покрытие.
Инструменты:
- Эпоксидная смола.
- Аппликатор.
- Наждачная бумага 1000.
Модель очищают, наносят первый слой смолы, сушат, шлифуют и повторяют процесс. Используют смолы, такие как XTC-3D.
Преимущества:
- Создает прочную оболочку.
- Сохраняет вид оригинала.
Недостатки:
- Видимые линии слоя.
- Риск «объединения» деталей.
Эпоксидное покрытие завершает обработку, придавая модели долговечности.
Покрытие металлом
Металлическое покрытие добавляет модели прочности и эстетической привлекательности, но является сложным процессом. Этот метод требует специального оборудования и безопасности.
Гальванизация в домашних условиях позволяет покрыть модель тонким слоем металла, например медью. Профессиональное покрытие обеспечивает лучшие результаты, но требует обращения к специалистам.
Инструменты:
- Раствор для гальванизации.
- Токкопроводящая краска.
- Блок питания.
Модель покрывают токопроводящей краской, подсоединяют к блоку питания как катод, погружают в раствор и покрывают металлом при напряжении 1-3 вольта.
Преимущества:
- Увеличивает прочность.
- Создает привлекательную поверхность.
Недостатки:
- Высокая стоимость оборудования.
- Риск травм.
Металлическое покрытие завершает отделку, придавая модели уникальный вид и прочность.
Вывод
Постобработка 3D-печатных изделий является неотъемлемой частью создания качественных и профессиональных моделей. От механической шлифовки до химической обработки и покраски – каждый метод имеет свои преимущества и особенности. Соблюдение техники безопасности и правильный выбор материалов позволяют достичь впечатляющих результатов, делая 3D-печатные изделия функциональными, прочными и эстетически привлекательными.
Распространенные вопросы
Что такое постобработка 3D-моделей и почему она важна?
Постобработка 3D-моделей — это комплекс процедур, выполняемых после печати для улучшения внешнего вида, прочности и функциональности изделий. Она включает удаление поддержек, шлифовку, покраску, покрытие и другие методы. Потребность необходима, чтобы устранить дефекты печати, такие как послойные неровности или следы от поддержки, и придать модели профессиональный вид, пригодный для декоративного или практического использования.
Какие инструменты чаще всего используются для постобработки?
Для постобработки применяют разнообразный инструментарий в зависимости от этапа. Основные инструменты включают плоскогубцы и зубные щетки для удаления поддержек, наждачную бумагу различной зернистости (от 150 до 2000) для шлифования, аэрозольные грунтовки и краски для покрытия, а также химические вещества, такие как ацетон или эпоксидная смола, для сглаживания. Для безопасности рекомендуется использовать респираторы и работать в хорошо проветриваемых помещениях.
Можно ли обойтись без постобработки после 3D-печати?
Теоретически некоторые модели, напечатанные с высоким качеством, могут использоваться без дополнительной обработки, особенно если эстетика не является приоритетом. Однако для большинства изделий постобработка значительно улучшает внешний вид и функциональность. Например, шлифовка устраняет послойные линии, а покраска защищает поверхность от внешних воздействий. Без постобработки модель может выглядеть грубой и снизить прочность.
Какой метод постобработки лучше всего подходит для сложных геометрических форм?
Для моделей со сложной геометрией, где механическое удаление поддержек затруднено, идеально подходит использование растворимых поддержок или химическая обработка парами растворителя. Растворимые растворы легко удаляются с помощью соответствующих жидкостей, таких как вода для PVA, без повреждения поверхности. Обработка парами ацетона (для ABS) сглаживает поверхность, сохраняя детализацию, но требует осторожности, чтобы избежать деформации.
Как правильно подготовить модель к покраске?
Подготовка к покраске – ключевой этап для получения ровного и качественного покрытия. Сначала модель шлифуют наждачной бумагой с зернистостью от 150 до 600, чтобы устранить неровности. Затем поверхность очищают от пыли с помощью мыла и зубной щетки. Наносят два слоя аэрозольной грунтовки с промежуточным шлифованием зернистостью 400-600. Это обеспечивает адгезию краски и гладкость покрытия. Покраску производят в несколько тонких слоев, используя аэрограф или аэрозоль.