Objet 木纹仪表盘

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。

PPSF精加工技术

综述

PPSF(聚苯砜)是一种耐高温、高强度并耐化学腐蚀的 FDM 材料。 它是严苛应用环境下的理想选择,但其耐久性和耐化学性使得通过砂纸或溶剂精加工PPSF 零件非常困难,并且费时费力。

在需要平滑的表面时,最常用的两种方法是手工打磨或是研磨。 由于 PPSF 对磨损的耐受性,打磨成为一项艰苦的工作,通常需要花费数小时。 而虽然利用 CNC 磨具进行精加工可以缩短表面平滑处理的时间,但它会损害许多 FDM 工艺所具有的优点。 为了做好机加工准备,需要时间进行 CAM 编程以及机器设定。 机加工还需要操作人员监督整个流程。

如果 PPSF 用于制作工具或模具,现在有一种更快速的新替代方法 来进行表面平滑处理,即热成型。 将在 PPSF 零件的表面涂覆一层薄薄的塑料。当符合零件的形状时,塑料薄层不会将层线传输到 外表面。为了保留 PPSF 在机械、热学和化学 方面的优点,热成型过程使用 PEEK 树脂制成的 塑料薄层。相比于手工打磨,PEEK 热成型可以减少 75% 的交付周期以及 90% 的成本。

流程

对带有 PEEK 外表层的 PPSF 零件进行平滑处理是一个相对轻松的过程,它几乎不需要对标准的热成型操作进行改动。 关键的区别在于 PEEK 是热成型的材料,而 FDM 零件则充当热成型的模具。

以下是流程的重点。要了解详细的 FDM 热成型综合说明,请参阅 Stratasys 的 ’ “原型设计和小批量应用的热成型 指南。

  1. 零件构造:
    选择将要热成型的 PEEK 层的所需厚度。建议的 厚度范围是 0.003 到 0.005 英寸(0.08 到 0.13 mm),但也可以使用 0.010 英寸 (0.25 mm) 的层厚。请注意,PEEK 层越厚,则在热成型期间所需的真空压力越高, 并且可能难以拉延为小型结构。 为了补偿热成型层的厚度,请通过偏置所有外表面 调整 PPSF 零件的 CAD 模型。还可以选择将 CAD 模型修改为包含 0.050 英寸 (1.27 mm) 的、围绕模具周边的深环。该环在将 PEEK 膜粘合到零件 时将起辅助作用。 为了简化和加快热成型流程,请修改 FDM 构建参数,使 PPSF 零件更为多孔。这将使热成型机中的真空通过零件 而无需事先在零件外围手动打出通气孔。请在 Insight 中进行该操作,即将两个最外层表面之间的栅格空气间隙调整为 0.001 英寸 (0.03 mm)。 同样的,将模型主体栅格空气间隙更改为 0.010 英寸 (0.25 mm) 以提升通过 零件的空气流量。 接下来,通过 Fortus 系统构建 PPSF 零件。构建完成后,移除准备 热成型时使用的支撑。
  2. 热成型:
    将 PPSF 零件装在基板上,并切割为适合热成型机托板的 尺寸。基板可以采用任何能够耐受热成型过程中的热量的 硬质材料来制作。 将 PPSF 零件装载到真空成型机中,并插入一片 PEEK 材料。为了确保 PPSF 零件和 PEEK 膜之间有足够强的机械粘合, 建议使用背部带粘合剂的材料。测试显示背后带有机硅粘合剂的 Victrex P500S、APTIV PEEK 膜可以很好的胜任该应用。 将薄层加热到 284-320 °F (140-160 °C),并在它达到成型点时尽快 将其涂到 PPSF 零件上。一般情况下,该过程将在 20 秒内完成。延长 周期将导致 PEEK 薄膜结晶,而这会导致其变硬且变得不透明。为了 避免结晶,请注意观察 PEEK 片。随着加热,它会松弛,然后变得 张紧。一旦 PEEK 片张紧,请尽快施加真空并保持现状,直到 PEEK 薄膜冷却。 遵循真空成型操作,将 PEEK 层裁剪为 PPSF 零件的尺寸。PPSF/PEEK 零件现在已经准备好投入使用。

手工打磨和鼓风机喷嘴的 PEEK 热成型 FDM 模具模型的时间和成本比较。


流程

交付周期

人力成本

材料成本

手工打磨

4 小时

USD $160

USD $5

PEEK 薄膜

1 小时

USD $10

USD $6

节省

3 小时 (75%)

USD $149 (90%)

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