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最后润色应用

粘合、密封和美化 3D 打印零件

对于几乎与注塑成型产品没有任何区别的原型、高级加工应用、以及外观和质感都非常出色的耐用型自定义设备,可以对 3D 打印零件应用某些简单的后期处理。

利用 FDM Masters 电镀

综述

电镀会在使用 FDM 流程在 Fortus 3D 生产系统上构建的零件表面沉积一薄层金属。该金属层可以是装饰性的,也可以是功能性的。涂层将提供生产金属或电镀零件的外观,并且可以提供坚硬的有反射特性的耐磨损表面。电镀零件的机械特性也会得到改善。

通过简单的精加工技术,FDM 零件可以用合金进行电镀,比如铬、镍、铜、银或金。将 Fortus 材料和这些金属涂层的特性相结合,零件的强度、耐用性和耐热性都是功能性应用的理想特性。

电镀以增加耐用性

电镀不仅可以增强零件的外观,还可以获得坚硬耐用的表面并极大地增加 FDM 零件的强度。

电镀可以极大地增加强度。FDM 测试条以平坦方式构建在边缘上。测试的镀层厚度包括 0.005 英寸 (0.127 mm) 以及 0.010 英寸 (0.254 mm)。通常的镀层厚度范围是 0.0001 英寸到 0.020 英寸(0.0025 mm 到 0.508 mm)FDM 测试条采用镍和铜共同电镀,但在电镀中通常使用的金属还包括铬、黄铜、钯、银和金。

由明尼苏达州圣保罗市的 Aspen Research Corporation 执行测试,显示出 FDM 测试条在拉伸强度和抗弯强度方面都有令人印象深刻的提升。根据涂层厚度和测试条方向的不同,拉伸强度比原始的 FDM 测试条增加至 10 - 12 倍。抗弯测试的结果甚至更为惊人。在这方面比原始的 FDM 测试条增加了 21 - 24 倍。

为了获得最佳的电镀原型强度,零件需要按步骤 4 中所述进行密封。电镀流程还需要原型能够承受 100°F (37.7°C) 的温度,而这正好在 Fortus 材料可以承受的温度范围内。

流程

请咨询供应商有关具体流程、预计涂层厚度、暴露的温度以及其他变量的信息。根据供应商的规格选择正确的 Fortus 材料并调整零件。

1. 调整 CAD 文件:

偏移 CAD 模型中的表面从而为电镀材料的厚度留出空间。如果有任何关键的尺寸参数,比如孔径或毂径,则应该将其告知电镀操作人员,以便在整个电镀流程中保持这些尺寸参数不变。

2. 构建 FDM 零件:

经过测试的材料包括:ABS-M30、ABS、ABSplus。虽然所有其他 Fortus 材料可能也适合于电镀,但在本文档发布时,它们尚未经过测试。*注:零件可以采用实体构建,也可以通过稀疏填充的方式构建。

3. 打磨表面:

移除支撑结构后,对零件进行打磨,以去除构建层线条以及不平整的区域。此时,粗打磨就够了。电镀所需的光滑表面将通过下面几个步骤来获得。

4. 密封表面:

零件需要经密封以防止吸收任何电镀溶液。有三种方法密封 FDM 零件;采用 Finishing Touch™ 表面光滑处理机、溶液浸润以及上漆都可以对表面进行平滑处理。*注:这些方法也会使零件表面变得光滑。

  • 选择 1:表面光滑处理机 - 第一种技术,采用表面光滑处理机来对 FDM 零件的表面进行平滑处理,将 FDM 零件暴露在溶剂蒸汽中 15 到 30 秒即可密封表面。这种表面平滑处理方式已经在 ABS、ABSplusABS-M30 以及 ABSi 上进行了测试。
  • 选择 2:溶剂浸润 - 第二种技术,将 FDM 零件浸没在化学浴中约 15 秒,将表面密封。建议的溶剂是二氯甲烷溶液,IPS Corporation 出售的商用溶液称为 Weld-on #3。如果没有这种溶液,也可以使用甲乙酮 (MEK) 来替代,该物质的商品名称为 Weld-on #2354。
  • 选择 3:上漆 - 第三种技术,这将密封整个零件并填充层线。用可以打磨的底漆对零件进行喷涂,并等待其干燥。然后将零件用打磨至所需的样子。可根据需要重复这一步骤。 *注:在涂覆底漆之前,请咨询电镀操作人员,获取相关建议。底漆可能导致不良反应并污染电镀溶液的槽。同样的,如果 FDM 母模涂了漆,则电镀操作人员需要“喷涂”导电涂层,而非使用传统的非电镀镍浴。将上漆的零件放入镍浴中可能会破坏镍浴。 如果使用选择 3,则跳至步骤 7。

5. 干燥零件:

密封流程后,可能会有溶剂残留在零件中。如果在溶剂尚未完全蒸发之前就尝试电镀,电镀材料可能会起泡并从零件上剥落。令零件干燥至少 18 小时可以确保没有溶剂残留。但这取决于零件的几何形状,干燥时间可能会更长。要加快这一过程,可以将零件放在烘箱中整夜加热,温度最大可设置为 110°F (43°C)。

6. 重新打磨表面:

用湿砂纸(500-1200 粒度)打磨掉任何残留的层线或不平整的表面,并重复步骤四和步骤五。重复密封和打磨步骤,直到零件没有缺陷为止。铜涂层上很小的瑕疵都必须去除掉,之后才能涂覆镍涂层。

7. 电镀:

将零件发送给经批准的供应商进行电镀。与供应商一起验证涂层厚度规格。

铜层建议厚度:0.005 - 0.010 英寸 (0.127 - 0.254 mm) 厚。

镍层建议厚度:0.001 英寸 (0.0254 mm) 厚。

铬(可选)层建议厚度:0.001 英寸 (0.0254 mm) 厚。

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