Гайд по методам постобработки
Изделие редко бывает готово сразу после того, как выключился принтер. Часто оно требует удаления опор, нивелирования слоев, покраски и других финальных операций. В этой статье мы рассказываем о популярных методах обработки деталей после 3D-печати, разделив их на три группы: удаление лишнего, добавление материала, измерение структуры на молекулярном уровне.
Удаление лишнего
Шлифовка и полировка
Суть: трение абразивным материалом, специальным составом или инструментом (например, напильником). Шлифовка устраняет крупные дефекты и уменьшает видимость слоев, а завершающая полировка делает поверхность гладкой.
Плюсы: дешево и технически просто.
Ограничение: процесс может быть долгим и утомительным.
Удаление лишнего
Шлифовка и полировка
Суть: трение абразивным материалом, специальным составом или инструментом (например, напильником). Шлифовка устраняет крупные дефекты и уменьшает видимость слоев, а завершающая полировка делает поверхность гладкой.
Плюсы: дешево и технически просто.
Ограничение: процесс может быть долгим и утомительным.
Галтовка
Суть: галтовочный станок оснащен наполненной абразивными камнями вибрационной ванной или барабаном, куда помещается 3D-печатная модель. Обработка может быть грубой или финишной в зависимости от размера зерна камней.
Плюсы: при правильном подходе получается эффективная и равномерная обработка. Можно обрабатывать целую партию одновременно.
Ограничения: требуется опыт, чтобы выбрать подходящий абразив и правильно рассчитать время галтовки. Сложная геометрия и острые края могут сглаживаться.
Галтовка
Суть: галтовочный станок оснащен наполненной абразивными камнями вибрационной ванной или барабаном, куда помещается 3D-печатная модель. Обработка может быть грубой или финишной в зависимости от размера зерна камней.
Плюсы: при правильном подходе получается эффективная и равномерная обработка. Можно обрабатывать целую партию одновременно.
Ограничения: требуется опыт, чтобы выбрать подходящий абразив и правильно рассчитать время галтовки. Сложная геометрия и острые края могут сглаживаться.
Галтовка в барабане с керамическим наполнителем
Галтовка в барабане с керамическим наполнителем
Струйная обработка
Суть: абразивный материал — песок, стеклянные или пластиковые шарики и т.д. — под высоким давлением подается на детали. Крупногабаритные модели можно юобрабатывать на открытом воздухе, а более мелкие — в герметичной камере.
Плюсы: равномерная и быстрая обработка. Возможность выбора абразивных материалов для различных задач.
Ограничения: метод эффективен на очень шероховатых поверхностях, но может быть слишком агрессивным для мелких и хрупких деталей.
Струйная обработка
Суть: абразивный материал — песок, стеклянные или пластиковые шарики и т.д. — под высоким давлением подается на детали. Крупногабаритные модели можно юобрабатывать на открытом воздухе, а более мелкие — в герметичной камере.
Плюсы: равномерная и быстрая обработка. Возможность выбора абразивных материалов для различных задач.
Ограничения: метод эффективен на очень шероховатых поверхностях, но может быть слишком агрессивным для мелких и хрупких деталей.
Нейлон PA12 до (слева) и после (справа) обработки мелкими стеклянными шариками
Нейлон PA12 до (слева) и после (справа) обработки мелкими стеклянными шариками
Фрезерование на ЧПУ-станке
Суть: модель закрепляется на столе станка, а фреза снимает излишки материала, двигаясь по заданным координатам.
Плюсы: высокая точность размеров и геометрии. Итогом становится гладкая поверхность. Можно сделать дополнительные отверстия, пазы, резьбу.
Ограничения: требуются навыки работы со станком и соблюдение техники безопасности. Калибровка фрезерного инструмента в соответствии с положением модели может быть сложной.
Фрезерование на ЧПУ-станке
Суть: модель закрепляется на столе станка, а фреза снимает излишки материала, двигаясь по заданным координатам.
Плюсы: высокая точность размеров и геометрии. Итогом становится гладкая поверхность. Можно сделать дополнительные отверстия, пазы, резьбу.
Ограничения: требуются навыки работы со станком и соблюдение техники безопасности. Калибровка фрезерного инструмента в соответствии с положением модели может быть сложной.
Купание в химическом растворе
Суть: погружение деталей в ванну с растворителем, например, таким как гидроксид натрия или дихлорметан. Выбор подходящего химиката зависит от материала 3D-печати. После обработки требуются промывка и сушка.
Плюсы: метод идеально подходит для сложных геометрических форм и труднодоступных участков.
Ограничения: требуется опыт, чтобы определить, как долго детали должны оставаться в жидкости, и строгое соблюдение техники безопасности.
Купание в химическом растворе
Суть: погружение деталей в ванну с растворителем, например, таким как гидроксид натрия или дихлорметан. Выбор подходящего химиката зависит от материала 3D-печати. После обработки требуются промывка и сушка.
Плюсы: метод идеально подходит для сложных геометрических форм и труднодоступных участков.
Ограничения: требуется опыт, чтобы определить, как долго детали должны оставаться в жидкости, и строгое соблюдение техники безопасности.
Слои на FDM-детали, нуждающиеся в постобработке
Слои на FDM-детали, нуждающиеся в постобработке
Добавление материала
Грунтовка
Суть: грунтовочные составы бывают аэрозольные, жидкие, эпоксидные. Их задача — подготовить поверхность к нанесению последующих слоев. Перед грунтовкой необходимо очистить поверхность и устранить крупные дефекты.
Плюсы: сглаживание мелких дефектов. Обеспечивает лучшую адгезию последующих покрытий.
Ограничения: грунт образует дополнительный слой, что может искажать мелкие детали и уменьшать точность размеров. Некоторые грунтовки могут вступать в реакцию с материалом детали, поэтому важно подбирать совместимые составы.
Добавление материала
Грунтовка
Суть: грунтовочные составы бывают аэрозольные, жидкие, эпоксидные. Их задача — подготовить поверхность к нанесению последующих слоев. Перед грунтовкой необходимо очистить поверхность и устранить крупные дефекты.
Плюсы: сглаживание мелких дефектов. Обеспечивает лучшую адгезию последующих покрытий.
Ограничения: грунт образует дополнительный слой, что может искажать мелкие детали и уменьшать точность размеров. Некоторые грунтовки могут вступать в реакцию с материалом детали, поэтому важно подбирать совместимые составы.
Поверхность после распыления грунтовки
Поверхность после распыления грунтовки
Шпатлевка
Суть: паста или спрей наносится на очищенную от жира и пыли поверхность детали и выравнивается. Существует большой ассортимент составов в различных вариантах, включая двухкомпонентные смолы. Шпатлевки-смолы необходимо отверждать, смешивая с отвердителем или помещая в УФ-камеру.
Плюсы: подходит для заполнения неровностей, например, крошечных щелей между слоями.
Ограничения: не самостоятельный, а вспомогательный метод, т.к. шпатлевка обычно используется в качестве первого шага перед шлифовкой или нанесением дополнительных слоев.
Шпатлевка
Суть: паста или спрей наносится на очищенную от жира и пыли поверхность детали и выравнивается. Существует большой ассортимент составов в различных вариантах, включая двухкомпонентные смолы. Шпатлевки-смолы необходимо отверждать, смешивая с отвердителем или помещая в УФ-камеру.
Плюсы: подходит для заполнения неровностей, например, крошечных щелей между слоями.
Ограничения: не самостоятельный, а вспомогательный метод, т.к. шпатлевка обычно используется в качестве первого шага перед шлифовкой или нанесением дополнительных слоев.
Нанесение шпатлевочного состава
Нанесение шпатлевочного состава
Фольгирование
Суть: клейкая фольга из легкого металла или пластика наносится на очищенную поверхность вручную или с помощью специальных автоматов.
Плюсы: обертывание хорошо подходит для нанесения рисунка на поверхность. Пленки доступны в широком ассортименте цветов и узоров. Фольга может повышать устойчивость детали к температурам и нагрузкам.
Ограничения: фольгирование плохо подходит для сложной геометрии. Кроме того, не все поверхности поддаются этому методу.
Фольгирование
Суть: клейкая фольга из легкого металла или пластика наносится на очищенную поверхность вручную или с помощью специальных автоматов.
Плюсы: обертывание хорошо подходит для нанесения рисунка на поверхность. Пленки доступны в широком ассортименте цветов и узоров. Фольга может повышать устойчивость детали к температурам и нагрузкам.
Ограничения: фольгирование плохо подходит для сложной геометрии. Кроме того, не все поверхности поддаются этому методу.
Погружение
Суть: деталь погружается в ванну с краской, смолой или резиной и извлекается через определенное время. Погружение можно повторять несколько раз для получения более толстого слоя и более гладкой поверхности.
Плюсы: метод может использоваться не только для эстетической отделки, но и для повышения прочности, а также химической и термический устойчивости. Подходит для сложной геометрии.
Ограничения: требуются знания в области используемого материала и покрытия. При погружении важно следить за тем, чтобы в деталях не образовывались пузырьки воздуха.
Погружение
Суть: деталь погружается в ванну с краской, смолой или резиной и извлекается через определенное время. Погружение можно повторять несколько раз для получения более толстого слоя и более гладкой поверхности.
Плюсы: метод может использоваться не только для эстетической отделки, но и для повышения прочности, а также химической и термический устойчивости. Подходит для сложной геометрии.
Ограничения: требуются знания в области используемого материала и покрытия. При погружении важно следить за тем, чтобы в деталях не образовывались пузырьки воздуха.
До (слева) и после обработки (справа)
До (слева) и после обработки (справа)
Металлизация
Суть: на первом этапе на деталь наносится металлическая краска или спрей; при необходимости проводятся очистка, травление, активация и т.д. На втором этапе изделие погружается в гальваническую ванну для осаждения металлов, таких как олово, платина, палладий, родий, хром. После извлечения из ванны на деталь может быть нанесено защитное покрытие.
Плюсы: металлизация хорошо подходит для сложной геометрии. Метод не только решает эстетические задачи, но и придает изделиям устойчивость к нагреву, ударам, погодным условиям и химическим веществам, токопроводимость.
Ограничения: метод трудоемкий, дорогой и требующий специальных знаний.
Металлизация
Суть: на первом этапе на деталь наносится металлическая краска или спрей; при необходимости проводятся очистка, травление, активация и т.д. На втором этапе изделие погружается в гальваническую ванну для осаждения металлов, таких как олово, платина, палладий, родий, хром. После извлечения из ванны на деталь может быть нанесено защитное покрытие.
Плюсы: металлизация хорошо подходит для сложной геометрии. Метод не только решает эстетические задачи, но и придает изделиям устойчивость к нагреву, ударам, погодным условиям и химическим веществам, токопроводимость.
Ограничения: метод трудоемкий, дорогой и требующий специальных знаний.
Порошковое покрытие
Суть: деталь нагревается и вращается внутри облака порошка — полиэфирного, полиуретанового, эпоксидного. При соприкосновении с нагретой поверхностью смесь расплавляется и образует однородный слой. Вращение детали обеспечивает равномерность покрытия.
Плюсы: порошковое покрытие эффективно для партий изделий с однородной поверхностью.
Ограничения: метод может применяться только на материалах, устойчивых к высоким температурам.
Порошковое покрытие
Суть: деталь нагревается и вращается внутри облака порошка — полиэфирного, полиуретанового, эпоксидного. При соприкосновении с нагретой поверхностью смесь расплавляется и образует однородный слой. Вращение детали обеспечивает равномерность покрытия.
Плюсы: порошковое покрытие эффективно для партий изделий с однородной поверхностью.
Ограничения: метод может применяться только на материалах, устойчивых к высоким температурам.
Изменение структуры
Локальное плавление
Суть: используется термофен, установленный на высокую температуру. Горячим воздухом быстро проводят по области, требующей обработки, держа термофен на расстоянии 10–20 см от детали. В течение нескольких секунд поверхность расплавляется и становится более однородной.
Плюсы: простой способ уменьшить видимость царапин на поверхности, возникающих в результате повреждения, удаления поддержек или абразивной постобработки.
Ограничения: метод не подходит для глубоких царапин. Необходимо ограничивать время нагревания, чтобы не деформировать изделие.
Изменение структуры
Локальное плавление
Суть: используется термофен, установленный на высокую температуру. Горячим воздухом быстро проводят по области, требующей обработки, держа термофен на расстоянии 10–20 см от детали. В течение нескольких секунд поверхность расплавляется и становится более однородной.
Плюсы: простой способ уменьшить видимость царапин на поверхности, возникающих в результате повреждения, удаления поддержек или абразивной постобработки.
Ограничения: метод не подходит для глубоких царапин. Необходимо ограничивать время нагревания, чтобы не деформировать изделие.
Поддержки, нуждающиеся в удалении
Поддержки, нуждающиеся в удалении
Отжиг
Суть: нагревание детали до температуры стеклования, что позволяет молекулам перераспределиться в полукристаллическую структуру. Это приводит к получению более прочных и менее подверженных деформации деталей.
Плюсы: повышается прочность и жесткость, улучшается термостойкость, снижается внутреннее напряжение и вероятность трещин.
Ограничения: метод не подходит для деталей с тонкими элементами или сложной геометрией. Отжиг не влияет на внешний вид изделий.
Отжиг
Суть: нагревание детали до температуры стеклования, что позволяет молекулам перераспределиться в полукристаллическую структуру. Это приводит к получению более прочных и менее подверженных деформации деталей.
Плюсы: повышается прочность и жесткость, улучшается термостойкость, снижается внутреннее напряжение и вероятность трещин.
Ограничения: метод не подходит для деталей с тонкими элементами или сложной геометрией. Отжиг не влияет на внешний вид изделий.
Детали на отжиге
Детали на отжиге
Паровая баня
Суть: модели подвергаются воздействию испаряющихся растворителей в закрытой камере. Вещество растворяет поверхность изделия, обеспечивая гладкость.
Плюсы: гладкость вплоть до глянцевости. Существует множество паровых установок, работающих с различными растворителями и материалами.
Ограничения: большинство подходящих растворителей едкие и горючие, поэтому работать с ними должны только квалифицированные специалисты. Метод подходит только для некоторых пластиков, например для ABS.
Паровая баня
Суть: модели подвергаются воздействию испаряющихся растворителей в закрытой камере. Вещество растворяет поверхность изделия, обеспечивая гладкость.
Плюсы: гладкость вплоть до глянцевости. Существует множество паровых установок, работающих с различными растворителями и материалами.
Ограничения: большинство подходящих растворителей едкие и горючие, поэтому работать с ними должны только квалифицированные специалисты. Метод подходит только для некоторых пластиков, например для ABS.
Деталь слева после обработки, справа — до
Деталь слева после обработки, справа — до
Коротко
-
Шлифовка, полировка, галтовка, струйная обработка и фрезерование позволяют выровнять поверхность и устранить видимые слои после печати.
-
Шпатлевка, грунтовка, нанесение жидких покрытий, фольгирование, погружение, металлизация и порошковое покрытие позволяют улучшить внешний вид и функциональные свойства деталей.
-
Локальное плавление, отжиг и паровая баня воздействуют на структуру материала. Отжиг влияет только на функциональные свойства.
-
Некоторые методы легко комбинируются друг с другом, например грунтовка и покраска, шлифовка и фольгирование, галтовка и полировка.
-
Выбор метода зависит от материала, геометрии, поставленной задачи и технических возможностей.
Коротко
-
Шлифовка, полировка, галтовка, струйная обработка и фрезерование позволяют выровнять поверхность и устранить видимые слои после печати.
-
Шпатлевка, грунтовка, нанесение жидких покрытий, фольгирование, погружение, металлизация и порошковое покрытие позволяют улучшить внешний вид и функциональные свойства деталей.
-
Локальное плавление, отжиг и паровая баня воздействуют на структуру материала. Отжиг влияет только на функциональные свойства.
-
Некоторые методы легко комбинируются друг с другом, например грунтовка и покраска, шлифовка и фольгирование, галтовка и полировка.
-
Выбор метода зависит от материала, геометрии, поставленной задачи и технических возможностей.
Помощь в выборе 3D-принтера
Оставьте заявку — мы перезвоним и ответим на все вопросы
Позвоните +7 495 646-15-33
чтобы получить консультацию инженеров Глобатэк по выбору профессионального 3D-сканера
Приходите в наш демозал
чтобы увидеть в деле лучшие системы 3D‑печати
Я подтверждаю достоверность введенных мною сведений и даю согласие на обработку моих персональных данных в соответствие c политикой конфиденциальности и пользовательским соглашением.