Як обробляти гладкі 3D-друковані деталі: PLA та ABS

Roy Hill 22-08-2023
Roy Hill

Кожен, хто коли-небудь користувався 3D-принтером, знає, наскільки важливою є фінішна обробка друку для підвищення його якості. Це диво називається постобробка, і ця стаття має на меті розповісти, як саме можна отримати найкращі результати при роботі з PLA та ABS.

Найкращі загальні методи постобробки 3D-друкованих деталей включають шліфування з різною зернистістю, згладжування парою, використання речовин, що наносяться пензликом, таких як 3D Gloop і 3D-епоксидна смола XTC. Зазвичай після цих методів використовується ґрунтувальний спрей, який готує поверхню до фарбування.

Далі читач отримає всю необхідну інформацію, яка допоможе йому досягти найвищої якості своїх відбитків.

    Як обробляти та вирівнювати 3D-друковані деталі

    Було б просто мрією, якби відбитки виходили з принтера ідеальними та готовими до друку. На жаль, це не так. Перше, що можна помітити на свіжому відбитку, - це скупчення ліній шаруватості.

    Ці лінії шару, які надають відбитку неприродного вигляду, усуваються за допомогою процесу, який називається шліфуванням.

    Шліфування, як один з найпоширеніших і не менш важливих методів постобробки, зазвичай виконується за допомогою наждачного паперу різної зернистості. Рекомендується починати з меншої зернистості, близько 80, щоб видалити будь-які плями або дефекти, а потім переходити до більшої зернистості, коли поверхня буде вирівняна.

    Те, що на початку шліфування виглядає грубим і тьмяним, з часом набуває вишуканого вигляду, коли процес просувається далі. Вологий тип дрібнозернистого наждачного паперу, близько 1000 зерен, наноситься на відбиток в самому кінці, щоб надати йому полірованого вигляду.

    Чудовий асортимент наждачного паперу з різною зернистістю - це наждачний папір Miady 120-3,000 Assorted Grit Sandpaper. Ви отримуєте дуже широкий вибір зернистості з 36 аркушів (по 3 кожної зернистості). Це багатоцільовий наждачний папір, який також ідеально підходить для шліфування 3D-друкованих об'єктів до чудового результату.

    Навіть якщо все це не дасть вам бажаного вигляду, є перспектива використання пензлика XTC 3D. Це двокомпонентна епоксидна смола, здатна забезпечити глянцевий фініш.

    Під час фінішної обробки 3D-друкованої деталі, незалежно від того, чи це PLA, ви хочете отримати чудову обробку поверхні 3D-друку, щоб покращити зовнішній вигляд та якість. Поєднання шліфування та епоксидної смоли - чудовий метод для фінішної обробки 3D-друкованого виробу.

    Майте на увазі, що шліфування - це загальний процес, і, можливо, його доведеться використовувати між нанесенням XTC 3D, щоб забезпечити належну гладкість. Крім того, 3D Gloop, який спочатку використовувався як клей для друкарської форми, також зникає лінії розшарування лише за допомогою одного тонкого шару.

    Високоефективне покриття для 3D-друку XTC-3D від Smooth-On - це чудовий продукт, добре відомий у спільноті 3D-друку, який забезпечує гладке покриття для широкого спектру 3D-друкованих деталей. Він дуже добре працює з PLA, ABS, навіть з деревом, гіпсом і папером.

    Вона дуже незначно збільшує розміри вашого друкованого об'єкту і повністю застигає приблизно за 2-3 години. Ця епоксидна смола схожа на теплий мед, а не на густіші епоксидні смоли, тому її можна легко наносити пензлем.

    На додачу до всього, ґрунтування та фарбування є ключовими техніками, які надають принтам надзвичайної цінності.

    Він починається з ґрунтування, двошарового процесу з інтервалами сушіння між ними, щоб повністю оголити поверхню відбитка і підготувати її до фарбування. Знову ж таки, шліфування або будь-який інший метод усунення ліній шарів є необхідністю перед тим, як досягти цього етапу пост-обробки.

    Коли відбиток висохне після ґрунтування, можна наносити фарбу пензлем або розпилювачем, щоб завершити обробку. У цей момент виріб має виглядати надзвичайно привабливо.

    Перейдемо до іншого способу, коли потрібно сформувати деталі, більші за об'єм збірки, їх друкують поетапно. Зрештою, спочатку їх обробляють методом, який називається склеюванням.

    Окремі частини просто склеюються разом, щоб вони стали одним цілим. PLA дуже добре піддається склеюванню, коли між його частинами створені міцні зв'язки.

    Цей процес дуже дешевий, дуже зручний і не вимагає майже ніякого попереднього досвіду чи навичок.

    Тим не менш, склеєні між собою деталі не будуть такими ж міцними, як цілісні, окремі.

    Згладжування та фінішна обробка 3D-друку з АБС

    Методи постобробки можуть відрізнятися від нитки до нитки. Однак для АБС є одна унікальна методика, не схожа на інші, яка неодмінно дасть дуже помітні результати. Це називається згладжуванням парами ацетону.

    Для цього нам знадобиться контейнер, який можна закрити, паперові рушники, алюмінієва фольга, щоб відбиток не контактував з ацетоном, і, що не менш важливо, сам ацетон.

    Ви можете придбати високоякісний набір чистого ацетону - концентрованого на Amazon за чудову ціну. Вам не потрібен дешевий ацетон з домішками, як у деяких засобах для зняття лаку для нігтів.

    Процедура дуже проста: спочатку застеляємо контейнер паперовими рушниками з обох боків. Потім наливаємо всередину трохи ацетону. Потім ми накриваємо дно контейнера алюмінієвою фольгою, щоб наша модель була захищена від небезпечної хімічної речовини.

    Потім ми кладемо відбиток всередину контейнера і запечатуємо його, щоб не було витікання.

    Це дійсно може бути застосовано, оскільки ацетон плавить АБС поступово, що ми можемо використовувати на свою користь. Процес, однак, повільний і може зайняти до декількох годин. Тому наше завдання тут - не перестаратися, і до цього може знадобитися деякий час, щоб звикнути.

    Порада тут полягає в тому, що відбиток ще довго плавиться навіть після того, як його вийняли з контейнера. Ось чому важливо точно розрахувати, коли його вийняти, щоб отримати бажаний результат, оскільки він все одно буде плавитися після цього.

    Дивіться також: Як збільшити максимальну температуру на 3D-принтері - Ender 3

    Ви також можете переглянути відеоінструкцію про те, як згладжувати АБС ацетоном.

    Ацетонова парова баня виявилася дійсно ефективною для згладжування відбитків з АБС, і між перспективою до і після неї є величезна різниця.

    Проте, це не єдина техніка, яку можна застосувати. Шліфування, фарбування та використання епоксидної смоли, крім того, також є чудовими операціями для чудової справи, поряд з фарбуванням.

    Згладжування та обробка 3D-друку з PLA

    У той час як процес згладжування ацетоном відрізняється для ABS, PLA має свій власний метод постобробки.

    Досить зручно в PLA також те, що кілька способів можуть забезпечити значну фінішну обробку відбитків. Це попереднє шліфування перед тим, як переходити до інших технік, застосування 3D Gloop, який працює надзвичайно добре, і розфарбовування.

    Враховуючи той факт, що PLA не розчиняється в ацетоні, він, однак, досить добре сумісний з гарячим бензолом, діоксаном і хлороформом. Це відкриває нові способи постобробки відбитків на основі PLA.

    Однією з таких можливостей є полірування PLA за допомогою THF (тетрагідрофурану).

    У цьому процесі разом з нітриловими рукавичками використовується безворсова тканина, бажано нелатексна. Ця тканина занурюється в THF і наноситься на відбиток круговими рухами, так, ніби ви поліруєте своє взуття.

    Після повного нанесення фарби друк мав би деякий час сохнути, щоб небажані THF могли випаруватися. Тепер друк має гладеньке покриття і виглядає так само добре.

    Ці речовини вимагають високого рівня безпеки та відповідальності, тому я не рекомендую працювати з деякими з них. Краще обмежитися шліфуванням і безпечнішою речовиною, наприклад, епоксидною смолою XTC, що наноситься пензликом.

    Застереження щодо пост-обробки PLA

    Нетрадиційним методом обробки відбитків PLA буде за допомогою теплової гармати.

    Однак є застереження, пов'язані з цією технологією, оскільки широко відомо, що PLA не є термостійким і не може витримувати високу температуру протягом тривалого періоду часу.

    Таким чином, використання термопістолета може дати бажані результати, але необхідна певна майстерність і попередній досвід, щоб дійсно отримати готовий виріб, а не зіпсувати весь друк натомість.

    Якщо вам потрібна якісна теплова гармата, найкращим вибором буде теплова гармата SEEKONE 1800 Вт з Amazon. Вона має регульоване регулювання температури та захист від перевантаження, щоб уникнути пошкодження теплової гармати та ланцюга.

    Крім того, це також загрожує безпеці, оскільки пластик плавиться під час використання теплової гармати, можливе виділення токсичних парів. Ось чому завжди рекомендується працювати з поліграфією в області, яка належним чином провітрюється.

    Додаткові методи згладжування/обробки 3D-друку

    Будучи багатогранним поняттям, межі постобробки стрімко розширюються в епоху високих технологій.

    Нижче наведено відносно різні методи обробки 3D-друку, здатні забезпечити відмінну якість.

    Гальваніка

    Переваги гальванічного покриття полягають не лише у фінішній обробці, але й у підвищенні міцності деталі.

    Матеріали, що використовуються в цьому процесі, - це переважно золото, срібло, нікель і хром. Однак це працює лише з ABS, а не з PLA.

    Гальванопластика значно покращує загальний вигляд, обробку та відчуття друку, але вона порівняно дорога і може вимагати спеціальних знань для її виконання.

    Гідрозанурення

    Гідрозанурення є дещо новим, порівняно з іншими методами, що використовуються в постобробці.

    Цей процес, також відомий як імерсійний друк, являє собою нанесення дизайну на надруковану деталь.

    Цей метод працює лише для зміни зовнішнього вигляду деталі і не має нічого спільного з її розмірами. Знову ж таки, це також дорогий і може вимагати від користувача певних навичок.

    Постобробка заздалегідь

    Процедура фінішної обробки 3D-друкованих деталей починається ще до того, як нитка буде витиснута з сопла на друкарське полотно.

    Існує низка опцій, які суттєво впливають на наш кінцевий продукт і дуже допомагають у постобробці.

    Налаштування друку та орієнтація відбитка враховуються, коли ми говоримо про фактичну якість поверхні відбитка, що в кінцевому підсумку призводить до значної допомоги в пост-процесі.

    За словами Maker Bot, "поверхні, надруковані вертикально, матимуть найгладшу поверхню". Вони також додають: "Друк моделей з роздільною здатністю шару 100 мікрон призведе до дещо більш гладкої поверхні, але займе значно більше часу".

    Крім того, якщо є можливість не використовувати будь-який тип опорного матеріалу разом з плотом, бортиком або навіть спідницями, Якщо немає крайньої необхідності, він ідеально підходить для нашої кінцевої якості друку.

    Це пов'язано з тим, що вони потребують додаткової постобробки, яка іноді може вплинути на якість друку, якщо з ними поводитися неточно. Це робить допоміжні матеріали відповідальними в довгостроковій перспективі.

    Заходи безпеки під час постобробки 3D-друку

    Практично з кожним аспектом 3D-друку пов'язане занепокоєння щодо здоров'я, і постобробка також не є винятком.

    Процес обробки відбитків дуже складний, він включає в себе безліч технік і методів, що дозволяють досягти бажаного дотику і витонченості. Однак, не всі ці методи можуть бути на 100% безпечними і надійними.

    Почнемо з того, що такі предмети, як ніж X-Acto Knife, досить часто використовуються в постобробці. При видаленні допоміжних елементів або будь-яких інших виступів залишків пластику на відбитку, це заохочували відрізати від тіла.

    Ви можете обрати прецизійний ніж X-Acto від Amazon з системою легкої заміни лез.

    Пара міцних рукавичок під час такої зустрічі значно зменшує ймовірність порізів або подальших травм. Щось на кшталт рукавичок NoCry Cut Resistant Gloves від Amazon повинно спрацювати досить добре.

    Переходячи до таких речовин, як 3D Gloop, які дуже корисні, якщо ви хочете отримати глянцеве покриття, проте вони мають цілий набір потенційних небезпек. Він легкозаймистий і має застережливий заголовок, який особливо просить уникати контакту зі шкірою.

    З 3D-принтерами завжди рекомендується працювати в добре провітрюваному приміщенні, і це саме те, що бажано і при використанні 3D Gloop, щоб виключити ризик вдихання будь-яких парів.

    Крім того, під час шліфування в повітрі з'являються дрібні частинки, які можна вдихнути. Саме тут респіратор допомагає уникнути цього.

    Зокрема, АБС майже завжди піддається подальшій обробці ацетоном, який є високотоксична хімічна речовина, здатні становити великий ризик для здоров'я людини.

    Завжди рекомендується дотримуватися обережності при роботі з ацетоновою ванною, оскільки вона вибухонебезпечна, легкозаймиста і здатна викликати подразнення очей і дихання. Знову ж таки, вентиляція і пильне спостереження є обов'язковими для того, щоб підійти до найбезпечнішого способу обробки.

    Крім того, вдихання пилу від шліфування епоксидної смоли або контакт з ним може сенсибілізувати імунну систему і викликати алергію. Це може спричинити алергічні реакції на використання епоксидних смол.

    Тому рукавички і респіратор, знову ж таки, стають дуже корисними для усунення впливу.

    Кілька корисних порад для згладжування та пост-обробки PLA та ABS

    Постобробка - це трудомісткий процес, який вимагає навичок. Кілька порад можуть допомогти спростити процедуру і зробити її дуже зручною для багатьох.

    • При ґрунтуванні та фарбуванні краще використовувати ґрунтовку і фарбу одного виробника. В іншому випадку фарба ризикує потріскатися, що в кінцевому підсумку зіпсує друк.

    • Намагаючись видалити будь-які виступи з відбитка PLA, краще підпиляти його за допомогою невеликих голчастих напилків. Для цього чудово підійде набір з 6-ти голчастих напилків Tarvol від Amazon, виготовлений з високовуглецевої легованої сталі. Різання не допоможе, оскільки PLA крихкий, на відміну від інших ниток, таких як ABS, з якими різання працює просто чудово.

    • Швидкість має велике значення в 3D-друку. Повільна подача матеріалу або використання теплової гармати для обробки деталей дозволяє вийти за рамки і створити більш дрібні, бездоганні деталі.

    • Початок друку з меншою висотою шару може врятувати вас від великої кількості постобробки.

      Дивіться також: Нитка PET vs PETG - в чому полягає реальна різниця?

    Roy Hill

    Рой Хілл — пристрасний ентузіаст 3D-друку та технологічний гуру, який володіє багатими знаннями про все, що стосується 3D-друку. Маючи понад 10 років досвіду роботи в галузі, Рой опанував мистецтво 3D-проектування та друку та став експертом у новітніх тенденціях і технологіях 3D-друку.Рой отримав ступінь інженера-механіка Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі (UCLA) і працював у кількох авторитетних компаніях у сфері 3D-друку, включаючи MakerBot і Formlabs. Він також співпрацював з різними компаніями та окремими особами, щоб створювати спеціальні 3D-друковані продукти, які зробили революцію в їхній промисловості.Окрім пристрасті до 3D-друку, Рой є завзятим мандрівником і любителем активного відпочинку. Любить проводити час на природі, в походах і в кемпінгу з родиною. У вільний час він також наставляє молодих інженерів і ділиться багатством знань про 3D-друк через різні платформи, включаючи свій популярний блог 3D Printerly 3D Printing.