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最后润色应用

粘合、密封和美化 3D 打印零件

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FDM 零件的质量精加工

综述

质量精加工用于改善 Fused Deposition Modeling (FDM) 零件的表面光洁度。质量精加工可磨削掉打磨操作(称为“修剪”)中的层痕迹或将 FDM 表面抛光得有光泽。要实现修剪和抛光,请使用两个步骤的流程。

Stratasys 正对质量精加工展开广泛持续的研究,目的是为客户提供更多的选择。因为当前可用的质量精加工机器都被设计为用于处理金属,Stratasys 工程师正会同机械制造商一起精心开发最佳实践,以利用这些系统来处理塑料。初步结果已经颇有前景。可从质量精加工中获益的典型零件包括:要上漆的零件、用于注塑件的模型、外壳、通风口和管道产品以及母模。

如果仔细检查 FDM 零件,您将会发现由层沉积过程所产生的外工具路径有轻微的膨胀(大约 0.002 英寸)。质量精加工会去除表面上 0.0015 至0.003 英寸的部分,对零件外表面的材料进行平滑处理。

系统类型

Stratasys 已测试了两种系统来实现质量精加工:振动和离心桶。在以下两家制造商的机器上,测试都取得了成功。其他制造商的机器不确定是否可以取得相同的效果。

振动机器有盆状和碗状两种形状,每种都有不同大小。桶状和碗状都适用于所有 FDM 材料。标准桶会过度地处理零件,因此我们已经向桶中添加了损坏控制杆,通过防止介质卡在零件和盆壁之间,防止对零件产生损坏。在桶状系统中抛光 FDM 零件时,需要使用这些杆。采用碗状系统的处理周期时间更长,因为它的处理程度较低,但可以更好地保护零件以免遭损坏。此外,因为该方法的平滑操作一致性较好,所以是首选方法。

Stratasys 已经测试了 Almco Inc.(www.almco. com;507 West Front St., Albert Lea, MN 56007; 1-800-521-2740)的 V13 端头排放振动桶,并推荐使用它。测得该桶的尺寸为 51 英寸 X 20 英寸 X 24 英寸。为了获得充足的介质空间和充分的流动,最大的零件尺寸为约 45 英寸 X 12 英寸 X 16 英寸。某些大型零件可通过装在辊夹具中而受益,这可以消除细长零件上的扭矩。可以将桶区分以处理多种类型的介质。成本大约是机器 40000 美元加介质 5000 美元。对于盆状设备,Stratasys 同样推荐使用 Almco 的产品。请与供应商合作,选择正确的系统来处理您通常要处理的零件。

离心桶机器只有一个型号和一种尺寸。该机器适用于所有 FDM 材料,但零件大小被限制为所有边都不得超过约 5 英寸的长度。离心桶抛光处理适用于易碎的或具有精密细节的零件。

Stratasys 已经测试了 Grav Co(www.gravcollc.com;400 Norwood Ave., Sturgis, MI 49091; 1-800-521-5793)的 C-4-806 抛光机,并推荐使用它,因为它配备了速度可调的驱动器。机器的四个桶总共可使用两种不同类型的介质。(介质种类太多会在旋转时导致不平衡。)成本大约是机器 30000 美元加四种不同的介质共 2000 美元。

介质选择

有许多大量抛光介质可用。Stratasys 已经测试了陶瓷、合成材料、塑料以及玉米粒。除了玉米粒之外,介质还有多种尺寸和形状。在选择介质时,请考虑您最常使用的零件的大小和几何形状。小零件需要小介质,而高精细度或具有特色的零件需要复杂的介质形状,比如星形。请记住制造商对所需精加工的描述(比如“拉丝”或“缎面”)是针对金属零件的结果。此处列出了我们通过 FDM 零件进行实验的结果:

陶瓷是最重并且加工程度最好的介质,最适合于最坚固的 FDM 材料。PC、ULTEM 以及 PPSF。陶瓷介质提供多种形状和大小,可用于去除毛刺和/或抛光,一切都取决于您所需的精加工方式。陶瓷抛光介质在所有 FDM 材料上都可以获得光滑的表面。

合成材料介质主要用于去刺,与 M-30 和 PC-ABS 搭配使用表现良好。因为它比塑料或陶瓷都轻,因此加工的周期时间可能会长。介质越轻对零件造成损坏的风险也越低。如果盆或桶中陶瓷或塑料介质的重量会导致零件在介质中流过时薄壁可能破损,那合成材料将是一种良好的替代品。

塑料最适合于 M-30 和 PC-ABS,但大多数情况下,也可以用于 PC。这种介质比陶瓷更轻,也更软,因此加工的破坏性更低。塑料介质主要用于去刺,提供多种形状和尺寸。

玉米粒主要用于抛光,也可以结合用于去刺和进一步抛光的合成物一起使用。Stratasys 对这种介质的测试仍处在开始阶段;M-30 可能是唯一的一种可以使用玉米粒作为去刺介质的材料。玉米粒应用于完成湿法抛光后的最终抛光。玉米粒可能会导致一些变色,但都可以轻松洗掉。使用注满清水的自来水箱就可以解决这个问题。

无论介质为何,为了防止在零件上产生沉积,请在抛光流程结束时将零件从系统中取出;请勿将零件放在静止的介质中。用清水冲洗零件,去除残留物。

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