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So erhalten Sie mit 3D-Druck eine glatte Oberfläche

Anzahl Durchsuchen:40     Autor:Site Editor     veröffentlichen Zeit: 2022-04-30      Herkunft:Powered

Obwohl FDM das einfachste von allen ist 3D-Drucktechnologienmüssen die erzeugten Stücke Nachbearbeitungsschritte durchlaufen, um das Aussehen der Designs zu verbessern.Die Nachbearbeitungsprozesse können manchmal komplex und chaotisch sein.

Viele, die mit einem FDM-Drucker 3D-Drucken, müssen akzeptieren, dass das Glätten von 3D-Drucken eine schwierige Aufgabe ist.Um Bauteile optisch ansprechend zu gestalten, muss man verschiedene Techniken erlernen.Der Prozess wird komplizierter, wenn die Modelle anspruchsvollere Features oder komplexe Geometrie enthalten.

Im Vergleich zu 2D-Druckern, bei denen der Auftrag abgeschlossen ist, sobald das Papier aus der Maschine gedruckt wird, scheint der 3D-Druck ein einfacher Vorgang zu sein.Das ist jedoch nicht die Tatsache. 3d Drucken ist ganz anders definiert.

Auch nachdem ein 3D-Drucker seine Arbeit erledigt hat, sind Nachbearbeitungsaktivitäten wie das Schleifen von 3D-Drucken, das Reduzieren von Stützen usw. erforderlich.Die Frage ist, wie können 3D-Drucke geglättet werden?

Schauen wir uns verschiedene Strategien zum Glätten von 3D-Drucken an.Diese Strategien können das Aussehen von 3D-gedruckten Modellen erheblich verbessern.

Gesichtsschutz-3D

3D-Drucktechnologien mit glatter Oberfläche

Aufgrund des schichtweisen Druckverfahrens und des Düsendurchmessers erzeugt der FDM-Druck nicht immer eine glatte Oberfläche.

Moderne Industrie FDM Maschinen hingegen können deutlich feinere Oberflächen erzeugen.Aufgrund der pulverförmigen Beschaffenheit der in diesen Technologien verwendeten Rohstoffe erzeugen SLS, MJF und DMLS eine körnige Oberfläche.Durch Nachbearbeitungstechniken kann bei gedruckten Objekten unabhängig vom 3D-Druckverfahren immer eine glatte Oberfläche erzeugt werden.

Mehrere 3D-Druckverfahren können glatte Artikel im gedruckten Zustand liefern.Im Folgenden werfen wir einen Blick auf einige davon.

SLA-3D-Druck

SLA-3D-Druckist die am weitesten verbreitete Harz-3D-Drucktechnologie.Aufgrund seiner Fähigkeit, hochpräzise, ​​isotrope, wasserdichte Prototypen und Endverbrauchskomponenten auf verschiedene anspruchsvolle Arten, Materialien mit feinen Details und einer glatten Oberflächenbeschaffenheit herzustellen, erfreut es sich immer größerer Beliebtheit.

Alle 3D-Druckverfahren bieten die beste Auflösung und Präzision, feine Details und hervorragende Oberflächengüten, der wesentliche Vorteil der Stereolithographie liegt jedoch in ihrer Anpassungsfähigkeit.

Von Materialherstellern wurden SLA-Harzzusammensetzungen mit einer Vielzahl optischer, mechanischer und thermischer Eigenschaften entwickelt, die denen standardmäßiger technischer und industrieller Duroplaste entsprechen.

Bemerkenswerterweise hat sich der stereolithografische 3D-Druck dramatisch verändert.SLA-3D-Drucker waren in der Regel solide und teuer und erforderten erfahrene Techniker und kostspielige Servicepläne.

Kleinformatige Desktop-Drucker liefern jetzt Ergebnisse in Industriequalität zu deutlich geringeren Kosten und unübertroffener Anpassungsfähigkeit.

PolyJund 3D-Druck

PolyJet ist eine hochmoderne 3D-Druckmethode, die glatte, präzise Komponenten, Prototypen und Werkzeuge erstellt.Es kann dünne Wände und komplizierte Geometrien unter Verwendung der unglaublichsten Materialvielfalt herstellen, die mit jeder Technik zugänglich ist, mit mikroskopischer Schichtauflösung und Präzision bis zu 0,014 mm.

PolyJet ist eine 3D-Druckmethode, bei der Gegenstände hergestellt werden, indem Millionen von Photopolymertröpfchen auf eine Bauplattform gesprüht und mit ultraviolettem Licht ausgehärtet werden.Es ist mittlerweile eine der schnellsten und präzisesten verfügbaren 3D-Drucktechniken.

Die PolyJet-Technologie erstellt detaillierte Prototypen, die durch außergewöhnliche Details, Oberflächenglätte und Genauigkeit die Ästhetik des Endprodukts vermitteln.Sie können Elastomere und flexible Komponenten modellieren, Prototypen für das Umspritzen und Flüssigsilikonkautschuk-Formen erstellen und hochkomplizierte Teilegeometrien herstellen.

Um das Finish Ihres 3D-gedruckten Projektdesigns noch weiter zu verbessern, bietet kaiao-report auch eine Reihe von Sekundärdiensten an, darunter Lackieren, Nachbearbeitung, Vermessung und Inspektion.

Die PolyJet-Technologie ist für ihren unglaublichen Realismus und ihre atemberaubende Grafik bekannt.Ein Druckkopf pumpt flüssige Photopolymere in eine Bauplattform, wo jedes Tröpfchen in einem UV-Lichtblitz aushärtet, ähnlich wie beim Standard-Tintenstrahldruck.

Jeder PolyJet 3D-Drucker zeichnet sich durch messerscharfe Genauigkeit, glatte Oberflächen und ultrafeine Details aus.Die fortschrittlichsten PolyJet-Systeme können alles von Kunststoffen und Gummi bis hin zu menschlichem Fleisch nachbilden – und ein ganzes Spektrum an Farben erzeugen –, indem sie eine Reihe von Photopolymeren in bestimmten Konzentrationen und Mikrostrukturen mischen.Mit der Auswahl aus Tausenden von Materialvarianten können Sie unterschiedliche Materialqualitäten und Ästhetiken in Ihren Prototypen, Modellen, Texturen und Mustern kombinieren.

Carbon DLS

Carbon Digital Light Synthesis (Carbon DLS) ist eine revolutionäre harzbasierte 3D-Drucktechnik, die mithilfe digitaler Lichtprojektionen, sauerstoffdurchlässiger Laser und Metalllegierungen Polymerobjekte mit überlegenen mechanischen Eigenschaften, Auflösung und Oberflächenqualität herstellt.

Durch die Ermöglichung integrierter Komponenten, unverformbarer Designs und per Software abstimmbarer Gitter hilft die Carbon-DLS-Methode Ingenieuren und Designern, ihre Produkte schnell und drastisch neu zu erfinden.

3D-Drucktechnologie

3D-Druckmaterialien mit glatter Oberfläche

Kunststoff ist heute der am häufigsten verwendete Rohstoff für den 3D-Druck.Kunststoff ist eines der anpassungsfähigsten Materialien für 3D-gedruckte Spielzeuge und Einrichtungsgegenstände.

Schreibtischutensilien, Vasen und Actionfiguren gehören zu den Artikeln, die mit dieser Technologie hergestellt werden.Kunststofffäden gibt es in durchscheinenden und leuchtenden Farbtönen, wobei Rot und Limettengrün im Trend liegen.Sie werden auf Spulen verkauft und haben eine matte oder glänzende Haptik.

Die Anziehungskraft von Kunststoff ist angesichts seiner Härte, Flexibilität, Glätte und breiten Palette an Farbmöglichkeiten leicht zu verstehen.Da Kunststoff ein relativ preiswertes Material ist, belastet er in der Regel sowohl den Geldbeutel von Herstellern als auch Kunden.

Der Großteil der bei dieser Methode verwendeten Kunststoffe besteht aus einem der folgenden Materialien:

Polymilchsäure (PLA): Polymilchsäure ist eines der umweltfreundlichsten 3D-Druckmaterialien und wird aus natürlichen Inhaltsstoffen wie Zuckerrohr und Maisstärke hergestellt. Die meisten bei dieser Methode verwendeten Kunststoffe bestehen aus einem der folgenden Materialien: biologisch abbaubar.Aus Polymilchsäure hergestellte Kunststoffe, die sowohl in weicher als auch komplexer Form erhältlich sind, werden voraussichtlich in den nächsten Jahren das 3D-Druckgeschäft dominieren.Hart-PLA ist das haltbarere und daher für eine breitere Anwendungsvielfalt geeignetere Material.

ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol) ist aufgrund seiner Robustheit und Sicherheit eine beliebte Wahl für Heim-3D-Drucker.ABS, manchmal auch als „LEGO-Kunststoff“ bekannt, besteht aus nudelnähnlichen Strängen, die ihm seine Härte und Flexibilität verleihen.ABS ist in verschiedenen Farben erhältlich und eignet sich daher ideal für Gegenstände wie Aufkleber und Spielzeug.ABC wird auch zur Herstellung von Schmuck und Vasen verwendet und erfreut sich bei Kunsthandwerkern immer größerer Beliebtheit.

PVA (Polyvinylalkohol-Kunststoff) ist ein auflösbares Trägermaterial, das häufig in kostengünstigen Heimdruckern verwendet wird.PVA kann eine kostengünstige Wahl für Materialien zur vorübergehenden Verwendung sein, ist jedoch nicht ideal für hochfeste Produkte.

Polycarbonat (PC): Polycarbonat ist ein weniger verbreitetes Material als die anderen und kann nur in 3D-Druckern mit Düsen verwendet werden, die bei hohen Temperaturen laufen.Aus Polycarbonat werden unter anderem kostengünstige Verbindungselemente und Formschalen aus Kunststoff hergestellt.

Verbesserung der Glätte durch Nachbearbeitung

Die effektivste Technik, um beim 3D-Druck eine saubere Oberfläche zu gewährleisten, ist die Nachbearbeitung.Unabhängig vom verwendeten Material oder Druckverfahren kann in der Regel eine Nachbearbeitung eingesetzt werden, um Glätte in einem Bauteil zu erzeugen.

Es stehen mehrere Nachbearbeitungstechniken zur Verfügung, aber nicht alle sind für alle Komponenten geeignet.Die wichtigsten Elemente, die die Nachbearbeitungsverfahren beeinflussen, sind Form und Material des Teils.Es ist erwähnenswert, dass die verschiedenen Methoden unterschiedliche Texturen und Erscheinungsbilder liefern.

Perlenstrahlen

Das Kugelstrahlen umfasst eine Vielzahl von Techniken, darunter auch das Kugelstrahlen.Bei dieser Methode werden unter hohem Druck winzige Glasperlen freigesetzt, um eine Oberfläche zu reinigen oder zu polieren.

Ein Perlenstrahler schießt Medien in Form von Perlen aus einer Hochdruckkanone auf die Materialoberfläche.Das Ziel einer Perlstrahlbearbeitung ist es, eine glatte, glänzende und saubere Oberfläche zu hinterlassen.Hersteller nutzen das Kugelstrahlen, um eine gute Oberflächenbeschaffenheit auf Materialien wie Metallen, Kunststoff, Glas und Gummi zu erzielen.

Beim Kugelstrahlverfahren geht es darum, kugel- oder perlenförmige Medien auf ein Substrat zu spritzen.Die Technik wird mit einer gezackten Presse durchgeführt, um eine rauere Oberflächenbeschaffenheit durch Perlenstrahlen zu erzielen.Der Einfluss der Glasperlen auf die Oberfläche des Bauteils sorgt für eine gleichmäßigere Politur.

Eine der am weitesten verbreiteten Methoden zur Oberflächenveredelung im 3D-Druck ist das Glasperlenstrahlen.Die zarten Glasperlen sorgen auf solchen Materialien für eine matte oder glatte Oberfläche.

Die Oberfläche des Materials wird mit groben Glasperlen gleichmäßig „rau“ perlgestrahlt.Sie helfen auch dabei, etwaige Mängel auf der Oberfläche des Untergrunds zu verbergen.Während Granat, Aluminiumoxid und andere Schleifmittel den Substraten eine dunklere Oberfläche verleihen, bleibt beim Perlenstrahlen die ursprüngliche Farbe des Bauteils erhalten.Dadurch ist der Oberflächenglanz glänzend.

Dampfglättung

Um die Modelloberfläche zu glätten, werden gelegentlich Chemikalien eingesetzt.Die äußere Schicht des Objekts reagiert mit den Dämpfen.Die Schichtlinien werden entfernt, sodass eine glatte Außenschicht und ein glänzendes Aussehen des Modells zurückbleiben.

Beim Drucken von PLA- und ABS-Strukturen (THF) werden häufig Aceton oder der chemische Wirkstoff Tetrahydrofuran verwendet.

Das Problem dieser Strategie besteht darin, dass sie unkontrollierbar ist: Kleinere Details, die beibehalten werden sollten, können dahinschmelzen.Darüber hinaus kann das Einatmen der Dämpfe gefährlich sein.Geschlossene chemische Reinigungsgeräte können dieses Problem lindern.

Die chemische Dampfglättung verbessert die Rentabilität von 3D-Druckern in der Lebensmittelverarbeitung, medizinischen Geräten und Konsumgütern und wird für Endanwendungen in diesen Sektoren empfohlen.

Im Vergleich zu herkömmlichen 3D-Druckern aus Nylon 12 minimieren dampfgeglättete 3D-Drucke aus Nylon 12 die Anhaftung und Vermehrung von Bakterien erheblich.An dampfgeglätteten SLS- und HP MJF-Komponenten wurden mehrere Biokompatibilitäts- und Sicherheitsstudien durchgeführt, die erfolgreich waren.

Trommelfinish

Beim Trommelschleifen handelt es sich um ein Verfahren, das unerwünschte und hässliche Fehler und raue Oberflächen von hergestellten Gegenständen entfernt und diese glatt und poliert macht.

Trommelpolieren, oft als „Massentaumeln“ bekannt, ist ein sehr effektives Verfahren, das sowohl mit automatisierten als auch mit halbautomatischen Geräten in relativ kurzer Zeit an großen Mengen an Metall- und Kunststoffkomponenten durchgeführt werden kann.

Professionelle Veredelungsbetriebe legen aufgrund der zahlreichen Vorteile der mechanischen Oberflächenvorbereitung großen Wert auf die Trommelbearbeitung.

Schleifen und Polieren

Durch Schleifen kann man unter anderem auch den ursprünglichen Zustand einer Oberfläche wiederherstellen und Kratzer und Schrammen entfernen.Die Oberfläche bestimmt die Polierwerkzeuge, die in jedem Szenario, an dem wir arbeiten, verwendet werden, und das erforderliche Maß an Genauigkeit.

In den letzten Jahren haben technologische Fortschritte zu verschiedenen Lösungen geführt, die uns dabei helfen können, diesen Schleifprozess schneller und sicherer zu machen.Wir haben Informationen zu den Schritten, die Sie für diese Arbeit unternehmen sollten, sowie zu den Polier- und Schleifwerkzeugen, die Sie benötigen, beigefügt.

Leichte Kratzer, Orangenhaut, kontaminierte Partikel und kleinere Schäden durch Reibung oder Abrieb werden durch Schleifen und Polieren entfernt.

Das Schleif- und Polierverfahren erspart ein erneutes Lackieren der behandelten Oberflächen, um ein makelloses Finish zu erzielen.

Vergleich der Nachbearbeitungsoptionen für eine glatte Oberfläche im 3D-Druck

Die Nachbearbeitung ist ein wesentlicher Aspekt des 3D-Druckprozesses, der manchmal vernachlässigt wird.Das Aussehen und die Haptik von 3D-gedruckten Objekten gewinnen immer mehr an Bedeutung, da sich der Bereich der additiven Fertigung von Prototypen zur Endkomponentenproduktion verlagert, die auf Verbrauchermärkte ausgerichtet ist.

Für Teile, die mit der 3D-Drucktechnologie erstellt wurden, ist in der Regel eine Nachbearbeitung erforderlich.Die Nachbearbeitung ist eine kritische Phase im 3D-Druckprozess.Im 3D-Druck bezieht sich die Nachbearbeitung auf alle Verfahren oder Aktivitäten, die an einem gedruckten Artikel durchgeführt werden müssen, sowie auf alle Methoden, die zur Verbesserung des Produkts eingesetzt werden.

Betrachten Sie es als den letzten Schritt bei der Erstellung und Verfeinerung von 3D-gedruckten Artikeln.Das Entfernen von Stützmaterial oder überflüssigem Material, das Waschen und Aushärten, das Schleifen oder Polieren eines Modells sowie das Lackieren oder Färben sind Optionen für die Nachbearbeitung von 3D-gedruckten Objekten.

3D-Drucktechnologie

Faktoren, die die glatte Oberfläche des Teils während des Druckens beeinflussen

Zu den Elementen, die die Glätte eines 3D-gedruckten Artikels beim Drucken beeinflussen, gehören die folgenden.

Extrusionsrate

Die Extrusionsrate ist einer der wichtigsten Aspekte zur Bestimmung der Druckgenauigkeit und -qualität.

Für einen gleichmäßigen und feinen Druck sollte eine ausreichende Materialmenge über die Düse extrudiert werden.Überextrusion und Unterextrusion sind die beiden wesentlichen Formen von Extrusionsproblemen.

Materialüberhitzung

Die Temperatur, bei der der Kunststoff aus der Düse austritt, und die Geschwindigkeit, mit der er abkühlt, sind zwei entscheidende Faktoren für die Qualität eines Drucks.

Ein guter Druck erhält ein ordentliches Finish, wenn die beiden Komponenten richtig ausbalanciert sind.Der bedruckte Kunststoff ist noch heiß und kann bis zum Abkühlen in verschiedene Formen gebracht werden.Nach dem Abkühlen behält es die Form, in der es gedruckt wurde.Die Einstellung dauert länger, wenn die Temperatur beim Drucken zu hoch ist.

Die Abbindezeit verlängert sich, wenn die Temperatur nicht richtig abgekühlt wird.Heißer Kunststoff neigt zum Fließen und eine längere Abbindezeit reicht aus, um geringfügige Verformungen hervorzurufen.Das Druckmodell wird dadurch mit ziemlicher Sicherheit an Glätte verlieren.Beim Drucken kleinerer Modelle wird es als deutlicher angesehen.

Dies liegt daran, dass kleinere Modelle weniger Zeit zum Drucken jeder Ebene benötigen, was dazu führt, dass die neue Ebene über einer falsch konfigurierten Ebene gedruckt wird.Eine beliebte Strategie zur Minimierung von Überhitzung ist das Verringern der Drucktemperatur, das Erhöhen der Abkühlrate oder das Reduzieren der Druckgeschwindigkeit, um Zeit zum Abbinden zu haben.

Geisterbilder/Wellen

Geisterbilder oder Wellenbildung ist eines der häufigsten Probleme, wenn die Wände nicht glatt sind.Dies geschieht, wenn sich Ihr Drucker so schnell bewegt, dass die Vibrationen, die durch die sich schnell bewegenden, schweren Teile entstehen, zu stark für ihn sind.

Ihr 3D-Drucker sollte robust und an den falschen Stellen nicht zu schwer sein, um Geisterbilder zu vermeiden.Wellen und andere ungleichmäßige Muster verdecken die glatte Oberfläche der Druckoberfläche.Eines der Probleme, an deren Lösung 3D-Druckerhersteller hart arbeiten, sind die vom Motor erzeugten Vibrationen.

Daher sind die meisten Hochpräzisionsdrucker etwas schwer.Der Grund dafür ist einfach: Reduzierung von Vibrationen durch Verbesserung der Stabilität der beweglichen Elemente des Druckers.

Abschluss

Mehrere Variablen bestimmen die Glätte von 3D-gedruckten Artikeln.Beispiele dafür sind Drucktechnologie, Materialien und Verfahren.Durch Nachbearbeitungstechniken kann in der Regel die erforderliche Oberflächenglätte erzielt werden.

Kaiao-rprt bietet zuverlässige und präzise 3D-Druckdienste mit diesen Techniken und Materialien.


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