3D打印也能韓國美容？解析模型表面工藝

3D打印設備我們已經(jīng)給大家展示過很多成熟的產(chǎn)品和方案。但是很多人還是對這一技術的認知，與客觀的事實有所差距。尤其是在模型表面的光潔度上很多網(wǎng)友總是頗有微詞，那么有沒有辦法像韓國整容一樣，把這些3D打印的粗糙模型變得光滑呢？
3D打印容易產(chǎn)生誤解
我們?nèi)粘＝佑|到的任何零件，表面都經(jīng)過了處理，有很多材料，天生表面就是光滑的，比如玻璃。于是很多人認為“無所不能”的3D打印技術，也能做到打印完的材料表面光潔如鏡。但事實上，這還是對于3D打印技術本身的不了解。
能打印光滑表面的3D打印機價格不夠親民
3D打印的確存在能夠把成品直接就打印的具有光滑表面的技術，不過這些技術的3D打印機價格往往昂貴。以光固化樹脂技術為例，這一技術的顯著特點就是超高精度以及光滑的成品表面，但是這種技術的產(chǎn)品，最便宜的要數(shù)FormLab的The Form 1，國外的價格依舊需要3299美元起，遠非普通愛好者所能承受。
層與層之間的縫隙讓FDM技術顯得不夠光滑，怎么辦？
我們?nèi)粘Ｄ苜I到、只需要幾千元的3D打印機，統(tǒng)統(tǒng)都是采用熔融沉積技術，也就是俗話說的“盤絲”這一技術。由于是開源的，所以成本很低，但是其打印成型的產(chǎn)品我們無論用肉眼還是用手去觸摸，都能明顯的感覺到一層層的分層痕跡，怎么把這些表面粗糙的分層，“美容一下”，就像送去韓國美容手術一樣？
第2頁：“打粉底”：填補溝壑變光滑
“打粉底”：填補溝壑變光滑
之前我們給大家展示過3D打印遺落戰(zhàn)鏡里面的殺人無人機模型，在這個模型的制作過程中，就用到了填補溝壑的辦法。這種辦法說白了，就是我們?nèi)粘Ｋf的“打膩子”，這在我們處理表面粗糙的木制家具、修理汽車碰撞剮蹭的時候經(jīng)常使用。另外一個女性朋友常用的化妝品“粉底”，其實也是一種填補用的化學品，填補臉上細小的皺紋，讓人看起來更年輕。
粉底很大的作用就是遮瑕、填補細小的皺紋
補土是填平3D打印模型表面的好辦法
具體而言，這個辦法是使用名叫“補土”（Putty）的快速固化樹脂來填平這些溝壑。這里尤其是水補土，是一種噴罐，干燥的速度要比一般的補土快，并且具有很好的附著力和硬度，這在模型的制作過程中頗為常見。
水補土也可以填平，但是成本很高，且速度慢效率低
補土能填補溝壑讓3D打印模型表面變光滑。但是，使用補土一般來說都是比較貴重的模型，因為這種方法費時費力，且成本很高，尤其是消耗人的工作時間很長，那么有沒有更快速的辦法？有，而且不止一種。
第3頁：“去死皮”：15分鐘搞定                                                                                                                 砂紙就是常見的拋光手段。一般來說，粗糙的砂紙使用的是很堅硬的碳化硅（SiC）做為磨料，用合成樹脂粘接在布纖維或是紙張表面。當然，這是很多人對于砂紙的印象是表面很粗。但是是事實上，砂紙是分標號的，標號數(shù)字越大，就越細膩，平時感覺很糙的砂紙，是400目左右的，而到了2000號的砂紙，就已經(jīng)能拋光出相當光澤的表面了。這和我們用的“磨砂”洗面奶來磨掉死皮，讓臉看上去更光滑一些，道理上是一樣的。
磨砂的潔面膏，就是用細小的顆粒來去角質和死皮
砂紙通過不同標號來實現(xiàn)不同的拋光程度，數(shù)字越大越細
借助砂紙和研磨膏，能把車模拋光到鏡面的效果（圖：imx365作者XiaoY）
使用砂紙拋光3D打印模型，其實就是磨掉了突起的表面，現(xiàn)在也有電動的設備來輔助，這樣對于表面不復雜的3D打印模型來說，拋光的速度很快，一般15分鐘之內(nèi)就能完成。這個速度要比使用補土打膩子快得多。
如果要砂紙拋光，外殼的厚度要足夠，這個外殼大約有2.5毫米左右
但是這并不代表不存在問題。首先是3D打印的物體殼要有一定的厚度，如果很薄，用電動工具一不小心磨穿也不是不可能，圖上顯示的是我們之前3D打印模型的剖面，可以看到模型的壁大約有2.5毫米厚。此外，如果對模型的輪廓尺寸要求很高，砂紙也未必就是很好的方案，因為這種辦法導致模型本身外圍會打磨掉一層，厚度損失有0.1-0.2毫米。
第4頁：“美白洗牙”：快速處理表面
“美白洗牙”：快速處理表面
我們?nèi)粘Ｊ褂玫慕饘倭慵芏鄷r候，表面不是鏡面，而是有點粗的“磨砂”效果。這種表面質感得到很多人的喜歡。這是金屬加工里面很常見的工藝，名為噴砂?？梢苑浅？焖俚陌驯砻娲植诘蔫T造、切削后的表面處理成為比較光澤的磨砂效果。在牙醫(yī)領域，也用這個技術來處理牙齒表面，噴一種鹽的顆粒，去掉難以去除的牙菌斑，讓牙齒更好看，清潔的徹底。
牙齒噴砂是牙齒美容的常見方法
噴砂的具體原理，就是通過動力裝置將非常細微的堅硬的細沙球顆粒吹出，這些細沙高速碰撞物體的表面，比較明顯的溝壑就會被“砸掉”，剩下的是略微帶一點粗糙的“磨砂”效果。
金屬的噴砂效果
3D打印的模型同樣可以用來進行噴砂處理。噴砂是成熟的工業(yè)上處理物體表面的工藝。處理速度非?？欤瑤追昼娋湍芴幚砗艽蟮谋砻娣e。不過噴砂的問題在于其需要密閉的工作空間，否則亂飛的顆粒、粉塵都是有害的，換句話說，噴砂不能噴體積過大的3D打印物件，不過還好的是我們桌面用的3D打印機，能打印的物件都不算大，對噴砂工藝來說沒難度。
第5頁：“做美甲”：最光滑的表面？
“做美甲”：最光滑的表面？
桌面3D打印，目前來說都是使用的ABS或是PLA材料。而在有機化學領域，丙酮是非常萬能的一種有機溶劑，可以溶解的有機化合物非常多。現(xiàn)在很多女性都喜歡去做價格不菲的“美甲”，而去掉指甲油的“洗甲水”，正是丙酮，用來溶劑指甲油這種硝基油漆，而上指甲顏色的時候，丙酮也是稀釋劑。
美甲其實擦除和稀釋油漆，都有丙酮的成分
溶劑熏蒸，就是利用丙酮等有機溶劑的溶解性強的特點。將打印好的3D模型放置到一個密閉的空間，用丙酮蒸汽來進行表面材料的溶解，由于表面逐漸溶解液化，所以很快就不再有溝壑的存在。
丙酮蒸汽熏蒸效果最好但不易控制
在這幾個工藝中，丙酮熏蒸可以說是最難控制的，少了沒效果，多了或是在丙酮蒸汽里面時間長了，表面甚至會液化氣泡，所以這種辦法適合表面沒有特別需要關照的細節(jié)的3D打印模型。而且丙酮揮發(fā)性強還有毒，且易燃易爆，所以用丙酮熏蒸處理，一定要注意安全。