3D打印后處理：清洗、退火、著色

南極熊導讀：增材制造過程設計多個步驟，只有每一步精益求精才有最終精密的零部件，這包括建模階段、打印階段等。一旦3D打印機的工作完成后，通常需要對零件本身進行加工：這就是后處理。后處理是指零件在拿出機器后執(zhí)行的所有工作，包括但不限于清洗、表面處理、退火甚至著色。3D 打印中的后處理技術與制造過程本身一樣多種多樣，并且每種都有自己的特定要求。但是為什么這一步是 3D 打印的關鍵呢？3D打印后處理的市場結構如何？南極熊邀您一起去尋找答案。



3D 打印中的后處理主要用于改善制造零件的美觀性和其性能。例如，使表面更光滑或對組件進行退火以增加其強度并改變其導電性。雖然一些后處理技術也可用3D打印過程，但是大部分后處理技術是基于其他制造方式的，而非增材制造。增材制造過程中的后處理技術會有些不同，比如FDM 零件的處理方式必須與金屬零件不同。因此，后處理是3D打印過程中需要考慮的一個重要方面。


△后處理用于提高 3D 打印部件的美觀度（照片來源：Sinterit）

后處理方法介紹

●首先是零件的清洗。零件的清洗包括很多，比如脫焊、沖洗、刷洗、吹氣等。目標是去除所有多余的粉末或者樹脂材料。根據(jù)使用的打印過程，此步驟將花費不等的時間。例如，對于粉末燒結，這通常是一個十分耗時的步驟，會增加制造時間。

●第二類是退火。這一步主要是提高零件的溫度以改善其機械性能。這些機械性能包括耐熱性、紫外線性，甚至它的強度或熱穩(wěn)定性。這一步主要涉及聚合物部件——例如，對于樹脂工藝，有直接設計用于特定打印機的“固化”機器。對于粉末粘合或間接金屬 3D 打印工藝，必須經過脫脂，然后通過合適的烘箱進行燒結。因此，退火技術常用于改善零件的最終性能和功能。


△圖片來源：MakerBot

●有兩個類可用于優(yōu)化零件外觀的操作：表面處理和著色。

前者包括用于改善外觀的所有方法：平滑、拋光、噴砂、滲透或銑削。目前有許多工藝可以通過添加或去除材料來修飾零件的表面。例如，打磨會去除表面不平整，而噴涂會增加一層材料以獲得更好的光澤。

著色主要是指染色和噴漆。二者的選擇主要取決于所使用的打印材料。例如，染色更適用于基于聚合物粉末的工藝，而噴漆更適用于使用 FDM 制造的零件。

后處理的好處和限制

●3D 打印中的后處理是改善零件視覺效果的關鍵步驟，也是改善其最終特性的關鍵步驟。由于采用了不同的技術，3D 打印部件可以充分發(fā)揮其潛力，甚至可以作為最終用途部件進行銷售。

●后處理允許用戶糾正某些打印缺陷，可以通過去除打印層的外觀來“偽裝” 。此外，由于經過后處理，一些塑料部件具有與金屬部件相似的特性，從而大大降低了價格。


△著色技術（照片來源：BigRep）

當然，后處理也有市場多年來一直試圖解決的挑戰(zhàn)和局限性。3D 打印后處理的最大障礙之一是所需的時間。根據(jù) PostProcess Technologies 發(fā)布的年度研究，53% 的參與者表示他們最大的挑戰(zhàn)是后處理的工作時間。這些步驟仍然過于耗時，并且無法達到利用 3D 打印減少制造時間的目的。因此，自動化流程已成為該領域許多專業(yè)人士的選擇。這些自動化步驟減少了勞動力，確保員工安全。所以，南極熊認為自動化是市場的主要趨勢之一，無論是在后處理還是在零件的實際打印中，我們期待在該領域看到進一步的創(chuàng)新！