10種最常用的FDM 3D打印零部件后處理工藝,該選哪一種?
時(shí)間:2022-03-30 14:36 來(lái)源:南極熊 作者:admin 閱讀:次
導(dǎo)讀:3D打印的后期處理可以改善打印件的美感,也可以改善強(qiáng)度和其他性能。大部分3D打印作品在打印后都需要進(jìn)行后期處理。本文介紹了當(dāng)前FDM打印工藝最常用的10種后處理方法,以及使用這種后處理方法之后可以達(dá)到的效果。
我們將這10種后處理方法分為兩大類:"清潔和預(yù)處理 "、 "精加工"。閑話少說(shuō),讓我們深入了解后期處理,以及如何完善你的FDM打印件吧!
清潔和預(yù)處理
清潔和預(yù)處理技術(shù)包括去除支撐和打磨等基礎(chǔ)工作。根據(jù)項(xiàng)目應(yīng)用的要求,這些技術(shù)通常是后期處理的第一步,但也可以是你所做的全部,取決于你想達(dá)到什么樣的效果。
1. 去除支撐(手動(dòng)拆除、溶解)
不溶性的支撐物是由與主要部件相同的材料制成的。只有單個(gè)擠出機(jī)的FDM 3D打印機(jī)只能使用這種類型的支撐物,因?yàn)榱慵爸挝镉赏痪黹L(zhǎng)絲打印。移除不溶性支撐物通常是通過用手折斷它們或用鉗子剪掉。當(dāng)然,你也可以使用雙擠出機(jī)的3D打印機(jī),這樣就可以使用可溶支撐物。不溶性支撐物在角落位置會(huì)非常棘手,而可溶性支撐物只需將零件浸泡在水或其他液體中即可溶解,幾乎不會(huì)留下任何支撐痕跡或殘留物。兩種最常見的可溶性支撐材料是HIPS和PVA。HIPS用于ABS,可溶于D-檸檬烯,而PVA則非常適合PLA,可溶于水。
優(yōu)點(diǎn)
✔相對(duì)來(lái)說(shuō)比較容易做
✔不需要太多的設(shè)備
✔可溶性支持物提供更多的設(shè)計(jì)靈活性
缺點(diǎn)
✘即使小心翼翼地拆除,支撐物也會(huì)留下痕跡
✘雖然有時(shí)在結(jié)構(gòu)上是必要的,但支撐物并不能改善零件的外觀或性能
2.打磨(砂紙)
除了去除支撐物外,打磨是最常見的后期處理形式。一般來(lái)說(shuō),F(xiàn)DM 3D打印件會(huì)有一個(gè)略微粗糙的表面,而打磨是使表面變光滑的最簡(jiǎn)單方法。
打印后,零件的表面可能會(huì)留下一些斑點(diǎn),或者在你去除支撐物后可能會(huì)有一些痕跡。消除這種瑕疵的理想方法是使用砂紙。最好從低粒度的砂紙(150-400)開始,在幾個(gè)階段的打磨中向高粒度的砂紙(最高2000)移動(dòng)。
打磨的幾個(gè)關(guān)鍵技巧是濕法打磨和循環(huán)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)你打磨零件時(shí),砂紙和表面之間的摩擦?xí)a(chǎn)生熱量,這可能會(huì)對(duì)打印的精細(xì)特征產(chǎn)生負(fù)面影響,特別是對(duì)熱敏感的材料。為了避免這種情況,只需在打磨前打濕零件,以吸收任何多余的熱量。
特別是對(duì)于FDM部件,層紋很容易看到,重要的是以圓周運(yùn)動(dòng)方式打磨部件。如果你在平行或垂直于各層的情況下打磨零件,你可能會(huì)破壞零件的視覺外觀。
優(yōu)點(diǎn)
✔拋光或噴漆前的最佳預(yù)處理技術(shù)
✔很好地平滑了表面
✔所有的FDM材料都可以被打磨
缺點(diǎn)
✘可能會(huì)很費(fèi)時(shí)
✘在小的特征和細(xì)節(jié)上很難執(zhí)行
✘可能會(huì)影響尺寸的準(zhǔn)確性
3.拼接(丙酮)
如果你想用ABS來(lái)3D打印一個(gè)大的物體,但你的3D打印機(jī)的構(gòu)建體積太小,拼接是你的完美解決方案。
在FDM 3D打印中,拼接是指使用丙酮連接ABS部件。丙酮有融化ABS的能力,所以這意味著ABS部件可以用丙酮拼接來(lái)連接。
這個(gè)過程相當(dāng)簡(jiǎn)單,在你想 "膠合 "的部件上涂抹一點(diǎn)丙酮。這將使塑料略微融化,這時(shí),將另一個(gè)部件貼在融化的邊緣,將它們拼接在一起。
優(yōu)點(diǎn)
✔比其他連接方法更牢固
✔價(jià)格低廉
✔所需技術(shù)水平低
缺點(diǎn)
✘如果使用過多的丙酮,整個(gè)零件可能會(huì)被毀壞
✘拼接部分的強(qiáng)度不如零件的其他部分
✘只有ABS可以用丙酮進(jìn)行拼接
4.膠合劑(膠水)
雖然拼接是合并多個(gè)3D打印部件的好方法,但它只適用于用ABS打印的部件。幸運(yùn)的是,用其他材料制作的3D打印件仍然可以通過膠水連接。與拼接類似,這通常用于由于打印機(jī)的尺寸限制而無(wú)法單件打印的情況。
PLA和PETG是可以使用超級(jí)膠水等粘接劑。
優(yōu)點(diǎn)
✔可與常見的絲材(PLA、PETG)一起使用
✔價(jià)格低廉
✔不耗費(fèi)時(shí)間
缺點(diǎn)
✘不像拼接那樣牢固;部件在膠合點(diǎn)上很脆弱
✘可能會(huì)很亂
精加工
精加工技術(shù)是3D打印后期處理的最后一步。常用的方法包括在FDM 3D打印件上進(jìn)行噴漆、平滑、拋光和浸漬等技術(shù)。通過應(yīng)用這些技術(shù),你將能夠消滅層紋,并創(chuàng)造盡可能光滑的表面。甚至讓人完全看不出你的零件是由3D打印機(jī)打印出來(lái)的!
5. 噴漆(模型漆)
打底是一種后期處理技術(shù),用于為噴漆做準(zhǔn)備。簡(jiǎn)單地說(shuō),就是在零件上涂上底漆或噴底漆,作為后面要涂的油漆的底層。
在涂抹底漆之前,最好先用低檔砂紙和中檔砂紙打磨你的部件。這樣可以去除層紋并使表面光滑。打磨完后,涂上兩層底漆。
底漆晾干之后,就可以開始用刷子或噴霧給你的3D打印件上色。如果你想噴出鮮明的顏色,使用遮蔽膠帶是一個(gè)完美的解決方案。
底漆和噴漆最好在通風(fēng)良好的地方或戶外進(jìn)行,同時(shí)戴上口罩,以避免吸入人體。
優(yōu)點(diǎn)
✔增強(qiáng)了零件的外觀和感覺
✔提供一個(gè)光滑的表面
✔適用于所有FDM材料
缺點(diǎn)
✘相對(duì)來(lái)說(shuō)比較耗時(shí)
✘由于所需的設(shè)備(油漆、噴霧劑、砂紙、防毒面具和刷子),成本可能很高
✘需要一些技能來(lái)達(dá)到很好的效果
我們將這10種后處理方法分為兩大類:"清潔和預(yù)處理 "、 "精加工"。閑話少說(shuō),讓我們深入了解后期處理,以及如何完善你的FDM打印件吧!

清潔和預(yù)處理技術(shù)包括去除支撐和打磨等基礎(chǔ)工作。根據(jù)項(xiàng)目應(yīng)用的要求,這些技術(shù)通常是后期處理的第一步,但也可以是你所做的全部,取決于你想達(dá)到什么樣的效果。
1. 去除支撐(手動(dòng)拆除、溶解)

△干凈地去除這些支撐將是一個(gè)挑戰(zhàn)(來(lái)源:Slic3r手冊(cè))
去除支撐物是最基本的后期處理。通常情況下,去除支撐物不需要太多努力,除非在狹小的角落或其他難以觸及的地方有支撐物。根據(jù)它們的材質(zhì),支撐物可以是不溶性的,也可以是可溶性的(能夠溶于水或其他液體)。不溶性的支撐物是由與主要部件相同的材料制成的。只有單個(gè)擠出機(jī)的FDM 3D打印機(jī)只能使用這種類型的支撐物,因?yàn)榱慵爸挝镉赏痪黹L(zhǎng)絲打印。移除不溶性支撐物通常是通過用手折斷它們或用鉗子剪掉。當(dāng)然,你也可以使用雙擠出機(jī)的3D打印機(jī),這樣就可以使用可溶支撐物。不溶性支撐物在角落位置會(huì)非常棘手,而可溶性支撐物只需將零件浸泡在水或其他液體中即可溶解,幾乎不會(huì)留下任何支撐痕跡或殘留物。兩種最常見的可溶性支撐材料是HIPS和PVA。HIPS用于ABS,可溶于D-檸檬烯,而PVA則非常適合PLA,可溶于水。
優(yōu)點(diǎn)
✔相對(duì)來(lái)說(shuō)比較容易做
✔不需要太多的設(shè)備
✔可溶性支持物提供更多的設(shè)計(jì)靈活性
缺點(diǎn)
✘即使小心翼翼地拆除,支撐物也會(huì)留下痕跡
✘雖然有時(shí)在結(jié)構(gòu)上是必要的,但支撐物并不能改善零件的外觀或性能
2.打磨(砂紙)

△用砂紙打磨后表面可以變得光滑(來(lái)源:MakerBot)
除了去除支撐物外,打磨是最常見的后期處理形式。一般來(lái)說(shuō),F(xiàn)DM 3D打印件會(huì)有一個(gè)略微粗糙的表面,而打磨是使表面變光滑的最簡(jiǎn)單方法。
打印后,零件的表面可能會(huì)留下一些斑點(diǎn),或者在你去除支撐物后可能會(huì)有一些痕跡。消除這種瑕疵的理想方法是使用砂紙。最好從低粒度的砂紙(150-400)開始,在幾個(gè)階段的打磨中向高粒度的砂紙(最高2000)移動(dòng)。
打磨的幾個(gè)關(guān)鍵技巧是濕法打磨和循環(huán)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)你打磨零件時(shí),砂紙和表面之間的摩擦?xí)a(chǎn)生熱量,這可能會(huì)對(duì)打印的精細(xì)特征產(chǎn)生負(fù)面影響,特別是對(duì)熱敏感的材料。為了避免這種情況,只需在打磨前打濕零件,以吸收任何多余的熱量。
特別是對(duì)于FDM部件,層紋很容易看到,重要的是以圓周運(yùn)動(dòng)方式打磨部件。如果你在平行或垂直于各層的情況下打磨零件,你可能會(huì)破壞零件的視覺外觀。
優(yōu)點(diǎn)
✔拋光或噴漆前的最佳預(yù)處理技術(shù)
✔很好地平滑了表面
✔所有的FDM材料都可以被打磨
缺點(diǎn)
✘可能會(huì)很費(fèi)時(shí)
✘在小的特征和細(xì)節(jié)上很難執(zhí)行
✘可能會(huì)影響尺寸的準(zhǔn)確性
3.拼接(丙酮)

△小心,不要涂抹太多丙酮 (來(lái)源:The Lucky Needle via YouTube)
如果你想用ABS來(lái)3D打印一個(gè)大的物體,但你的3D打印機(jī)的構(gòu)建體積太小,拼接是你的完美解決方案。
在FDM 3D打印中,拼接是指使用丙酮連接ABS部件。丙酮有融化ABS的能力,所以這意味著ABS部件可以用丙酮拼接來(lái)連接。
這個(gè)過程相當(dāng)簡(jiǎn)單,在你想 "膠合 "的部件上涂抹一點(diǎn)丙酮。這將使塑料略微融化,這時(shí),將另一個(gè)部件貼在融化的邊緣,將它們拼接在一起。
優(yōu)點(diǎn)
✔比其他連接方法更牢固
✔價(jià)格低廉
✔所需技術(shù)水平低
缺點(diǎn)
✘如果使用過多的丙酮,整個(gè)零件可能會(huì)被毀壞
✘拼接部分的強(qiáng)度不如零件的其他部分
✘只有ABS可以用丙酮進(jìn)行拼接
4.膠合劑(膠水)

△涂上膠水后會(huì)緊緊地固定住(來(lái)源:Geeetech)
雖然拼接是合并多個(gè)3D打印部件的好方法,但它只適用于用ABS打印的部件。幸運(yùn)的是,用其他材料制作的3D打印件仍然可以通過膠水連接。與拼接類似,這通常用于由于打印機(jī)的尺寸限制而無(wú)法單件打印的情況。
PLA和PETG是可以使用超級(jí)膠水等粘接劑。
優(yōu)點(diǎn)
✔可與常見的絲材(PLA、PETG)一起使用
✔價(jià)格低廉
✔不耗費(fèi)時(shí)間
缺點(diǎn)
✘不像拼接那樣牢固;部件在膠合點(diǎn)上很脆弱
✘可能會(huì)很亂
精加工
精加工技術(shù)是3D打印后期處理的最后一步。常用的方法包括在FDM 3D打印件上進(jìn)行噴漆、平滑、拋光和浸漬等技術(shù)。通過應(yīng)用這些技術(shù),你將能夠消滅層紋,并創(chuàng)造盡可能光滑的表面。甚至讓人完全看不出你的零件是由3D打印機(jī)打印出來(lái)的!
5. 噴漆(模型漆)

△噴繪3D模型是一項(xiàng)混亂的工作 (來(lái)源: Fabbaloo)
打底是一種后期處理技術(shù),用于為噴漆做準(zhǔn)備。簡(jiǎn)單地說(shuō),就是在零件上涂上底漆或噴底漆,作為后面要涂的油漆的底層。
在涂抹底漆之前,最好先用低檔砂紙和中檔砂紙打磨你的部件。這樣可以去除層紋并使表面光滑。打磨完后,涂上兩層底漆。
底漆晾干之后,就可以開始用刷子或噴霧給你的3D打印件上色。如果你想噴出鮮明的顏色,使用遮蔽膠帶是一個(gè)完美的解決方案。
底漆和噴漆最好在通風(fēng)良好的地方或戶外進(jìn)行,同時(shí)戴上口罩,以避免吸入人體。
優(yōu)點(diǎn)
✔增強(qiáng)了零件的外觀和感覺
✔提供一個(gè)光滑的表面
✔適用于所有FDM材料
缺點(diǎn)
✘相對(duì)來(lái)說(shuō)比較耗時(shí)
✘由于所需的設(shè)備(油漆、噴霧劑、砂紙、防毒面具和刷子),成本可能很高
✘需要一些技能來(lái)達(dá)到很好的效果
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