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      3D打印中SLS、SLA和FDM的后处理比较

      更新时间:2022-07-15 15:37:08

      在当前3D打印技术之间的许多差异中,有一个关系到所有方面——从任何打印机中取出零件后需要应用的后处理,因为总有一些事情需要做。让我们仔细看看在每种技术的情况下需要采取什么行动,以及这些过程到底有多耗时。

      图片来源: MakerBot

      FDM

      使用FDM打印机打印后,需要做几件事。首先,你必须拆除支撑结构。有几种方法可以做到这一点。最常见的一种是手动清除-可以使用在任何车间都可以找到的常用工具来完成,可以相对快速(取决于对象的复杂程度和详细程度),但也不准确:不会清除层线、条纹、瑕疵,并可能留下痕迹,降低打印的整体准确性和外观-重要的细节可能会被错误删除(这种情况经常发生,尤其是对于长而细的细节)。您也可以选择使用PVA(溶于水)、HIPS(溶于d-柠檬烯)或其他材料的可溶性载体。然而,这些都有一套不同的陷阱,因为不适当的溶解可能会不可挽回地损坏您的打印或留下孔洞,稍后需要填充以使其再次完整。还应注意的是,这需要很多时间,至少在台式打印机的情况下,PVA在水中或HIPS在d-柠檬烯中的溶解过程相当缓慢。你还需要专门的设备,如玻璃容器,甚至超声波浴。最后,支架溶解产生的溶液受特殊处理规定的约束,通常不能简单地倒入水槽中。另一方面,一些长丝(如碱性ABS)根本无法粘附在PVA上,这意味着有时你就是无法使用它。

      图片来源: Mold3D Channel

      拆除支撑结构后,需要采取的步骤有所不同。如果打印中有间隙,则需要填充(使用环氧树脂、车身填料或ABS和丙酮化合物)。通常,表面也需要抛光。它可以手动完成,使用旋转电动工具或使用其他技术,如砂光(产生真正光滑的表面,但不建议用于周长为2个或更少的外壳,或具有小而复杂的细节的打印-如果做得太过激,也会影响零件的精度)。然而,你需要非常小心使用电动工具,因为太多的摩擦力产生的热量会融化你的印刷品。您可以考虑的其他技术包括蒸汽平滑(可以平滑瑕疵和减少层线,但由于外壳的“溶解”和材料特性的改变,会对公差和强度产生负面影响)或浸渍,例如丙酮-其工作速度非常快,但平滑度非常强,因此公差受到严重影响。此外,这一过程中的化学反应非常强烈,经常会破坏ABS指纹——一两天后,你会发现其表面出现多个小裂缝。在许多情况下,打印还需要从单独的部分粘合或焊接在一起,这通常非常明显,并影响模型的视觉质量。
      在那之后,唯一剩下的就是涂底漆和油漆,或者用不同的材料(环氧树脂、金属)涂上印刷品——瞧,你的工作完成了。

      SLA

      就像FDM打印机的情况一样,SLA打印机中制造的零件必须先拆除其支架,然后才能采取任何其他措施。此外,在打印过程后,必须使用各种类型的化学添加剂(取决于使用的材料)清除水溶液中残留的树脂,还需要通过固化过程(可以使用化学添加剂、加热或太阳/紫外线辐射制成)使其硬化。这些过程耗时且需要实验室条件——树脂溶解产生的溶液通常必须通过将其储存在特殊容器中并交给适当的服务机构来处理。后处理可以手动或通过电动工具完成,但也可以使用其他方法来产生更好的结果。例如,您可以使用砂光或抛光来获得更平滑的表面(如果您在打印中添加一些额外的材料-约0.1 mm-您可以保持良好的精度)或更好的方法-湿砂光-以实现非常完美的平滑度(尽管由于使用水,支撑侧的精度较低,并且可能会在此处和那里出现一些较亮的斑点)。你也可以用矿物油完成你的打印,这有点类似于湿沙,除了它添加了另一层油,这有助于隐藏典型的变色。它还能润滑表面并减少摩擦,但可能会使其难以涂漆。

      图片来源: 3D Print – Tech Design

      因为我们已经提到了绘画——这通常是下一个合乎逻辑的步骤。喷涂印刷部分不仅有助于隐藏明显的层线(尤其是在未打磨或抛光到绝对平滑的情况下),还可以保护您的作品免受太严重的紫外线照射,防止泛黄和后固化。

      SLS

      与前面提到的技术相比,SLS技术的主要区别在于,设置打印需要多一点时间,但以后可以省去很多麻烦。其中一个原因是为了实现最大的成本和时间效率,您需要一次打印多个零件-最好将粉末室填充到最大容量,这必须提前计划。位置必须正确,以便尺寸精度不会受到负面影响。机器必须加热(然后冷却)。好的是,一旦开始打印,SLS打印机就完全自主,不需要任何监督。另一个好处是,您可以打印复杂的结构,而不需要从不同的部分组装它们。
      在SLS打印项目的实际后处理过程中,您需要做的第一件事是清理未使用/未烧结的粉末,这些粉末在打印过程中起到了支撑作用。这通常是通过使用压缩空气来完成的,但你也可以手动完成,使用大米或铜纤维刷。直接从打印机出来的零件具有粉末状、颗粒状表面,因此根据其预期用途,可能需要在表面上进行一些工作以达到最佳效果。你可以用砂磨。你不需要很多专业设备——在大多数情况下,砂纸、精密刀和一些钳子就足够了,但如果你喜欢,你也可以使用电动砂光机。如果你的印花不太精致,也不需要锋利的边缘,你可以选择振动抛光,它提供了极好的平滑度,可以一次在许多物品上完成。完成打印工作的另一个好方法是喷砂-它可以创建均匀、均匀磨损和哑光的表面,均匀散射光线。
      在那之后,你可以给你的零件染色和/或涂上一种不同的涂层,使它们更耐用或防水,就这样——印刷完成了。


      哪种技术更好​?

      毫无疑问:SLS占据优势。准备打印机工作并在完成后掸去多余粉末所需的时间和精力远不及仔细拆除支撑结构、填充可能的间隙、将材料粘在一起/焊接在一起以及所有其他仅为使零件可用而经常需要的事情。SLS技术还可以立即生成当前可能的最精确和最完整的打印,并支持同时打印多个零件。无论您需要许多简单的物品,还是需要少量非常复杂的物品,SL都是一个更好的选择。
      这里的决定因素是缺少支撑结构以及在将部件从打印机中取出后不需要将其组装在一起——至少在打印足够小的情况下,因为显然,不适合打印机的型号仍然需要用较小的部件组装。所有其他后处理操作-例如抛光、涂漆(也可以通过本文中提到的特殊方法,如喷砂、蒸汽磨光、浸渍或振动抛光),用不同的物质对其进行涂层-所有这些都可以完成,无论使用何种打印方法,因此都可以称为收尾。它们可能需要,也可能不需要,这取决于具体情况,因为并非每个打印部件都需要平滑、涂漆或涂有某种物质才能使用。然而,每一个和每一个都需要是完整的,并准确地表示预期的设计-对于FDM和SLA打印方法,这需要额外的后处理工作。