Sebbene la maggior parte del lavoro di produzione venga svolto all'interno della stampante 3D poiché le parti vengono costruite strato dopo strato, questa non è la fine del processo. La post-elaborazione è un passaggio importante nel flusso di lavoro della stampa 3D che trasforma i componenti stampati in prodotti finiti. Cioè, la “post-elaborazione” in sé non è un processo specifico, ma piuttosto una categoria composta da molte tecniche e tecniche di lavorazione diverse che possono essere applicate e combinate per soddisfare diverse esigenze estetiche e funzionali.
Come vedremo più in dettaglio in questo articolo, esistono molte tecniche di post-elaborazione e finitura superficiale, tra cui la post-elaborazione di base (come la rimozione del supporto), la levigatura della superficie (fisica e chimica) e l'elaborazione del colore. Comprendere i diversi processi che è possibile utilizzare nella stampa 3D ti consentirà di soddisfare le specifiche e i requisiti del prodotto, indipendentemente dal fatto che il tuo obiettivo sia ottenere una qualità superficiale uniforme, un'estetica specifica o una maggiore produttività. Diamo uno sguardo più da vicino.
La post-elaborazione di base si riferisce in genere ai passaggi iniziali dopo la rimozione e la pulizia della parte stampata in 3D dal guscio dell'assieme, inclusa la rimozione del supporto e la levigatura della superficie di base (in preparazione a tecniche di levigatura più approfondite).
Molti processi di stampa 3D, tra cui la modellazione a deposizione fusa (FDM), la stereolitografia (SLA), la sinterizzazione laser diretta dei metalli (DMLS) e la sintesi della luce digitale del carbonio (DLS), richiedono l'uso di strutture di supporto per creare sporgenze, ponti e strutture fragili . . peculiarità. Sebbene queste strutture siano utili nel processo di stampa, devono essere rimosse prima di poter applicare le tecniche di finitura.
La rimozione del supporto può essere eseguita in diversi modi, ma il processo più comune oggi prevede il lavoro manuale, come il taglio, per rimuovere il supporto. Quando si utilizzano substrati idrosolubili, la struttura di supporto può essere rimossa immergendo l'oggetto stampato in acqua. Esistono anche soluzioni specializzate per la rimozione automatizzata delle parti, in particolare la produzione additiva in metallo, che utilizza strumenti come macchine CNC e robot per tagliare con precisione i supporti e mantenere le tolleranze.
Un altro metodo di post-elaborazione di base è la sabbiatura. Il processo prevede la spruzzatura di particelle stampate ad alta pressione. L'impatto del materiale spray sulla superficie di stampa crea una texture più liscia e uniforme.
La sabbiatura è spesso il primo passo per levigare una superficie stampata in 3D poiché rimuove efficacemente il materiale residuo e crea una superficie più uniforme che è poi pronta per le fasi successive come lucidatura, verniciatura o colorazione. È importante notare che la sabbiatura non produce una finitura lucida o lucida.
Oltre alla sabbiatura di base, esistono altre tecniche di post-elaborazione che possono essere utilizzate per migliorare la levigatezza e altre proprietà superficiali dei componenti stampati, come l'aspetto opaco o lucido. In alcuni casi, è possibile utilizzare tecniche di finitura per ottenere levigatezza quando si utilizzano materiali da costruzione e processi di stampa diversi. Tuttavia, in altri casi, la levigatura della superficie è adatta solo per determinati tipi di supporti o stampe. La geometria della parte e il materiale di stampa sono i due fattori più importanti quando si sceglie uno dei seguenti metodi di levigatura della superficie (tutti disponibili nel prezzo istantaneo di Xometry).
Questo metodo di post-elaborazione è simile alla sabbiatura dei supporti convenzionali in quanto prevede l'applicazione di particelle alla stampa ad alta pressione. Tuttavia, c'è un'importante differenza: la sabbiatura non utilizza particelle (come la sabbia), ma utilizza perle di vetro sferiche come mezzo per sabbiare la stampa ad alta velocità.
L'impatto delle perle di vetro rotonde sulla superficie della stampa crea un effetto superficiale più liscio e uniforme. Oltre ai vantaggi estetici della sabbiatura, il processo di levigatura aumenta la resistenza meccanica del pezzo senza alterarne le dimensioni. Questo perché la forma sferica delle microsfere di vetro può avere un effetto molto superficiale sulla superficie del pezzo.
La burattatura, nota anche come vagliatura, è una soluzione efficace per la post-lavorazione di piccole parti. La tecnologia prevede il posizionamento di una stampa 3D in un tamburo insieme a piccoli pezzi di ceramica, plastica o metallo. Il tamburo quindi ruota o vibra, facendo sì che i detriti sfreghino contro la parte stampata, rimuovendo eventuali irregolarità superficiali e creando una superficie liscia.
La burattatura dei supporti è più potente della sabbiatura e la levigatezza della superficie può essere regolata a seconda del tipo di materiale di burattatura. Ad esempio, è possibile utilizzare supporti a grana bassa per creare una struttura superficiale più ruvida, mentre l'utilizzo di trucioli a grana alta può produrre una superficie più liscia. Alcuni dei più comuni sistemi di finitura di grandi dimensioni possono gestire pezzi di dimensioni 400 x 120 x 120 mm o 200 x 200 x 200 mm. In alcuni casi, soprattutto con le parti MJF o SLS, l'assemblaggio può essere lucidato a tamburo con un supporto.
Mentre tutti i metodi di lisciatura sopra menzionati si basano su processi fisici, la lisciatura a vapore si basa su una reazione chimica tra il materiale stampato e il vapore per produrre una superficie liscia. Nello specifico, la lisciatura a vapore comporta l’esposizione della stampa 3D a un solvente in evaporazione (come FA 326) in una camera di lavorazione sigillata. Il vapore aderisce alla superficie della stampa e crea una fusione chimica controllata, levigando eventuali imperfezioni superficiali, creste e avvallamenti ridistribuendo il materiale fuso.
È noto anche che la lisciatura a vapore conferisce alla superficie una finitura più lucida e brillante. In genere, il processo di lisciatura a vapore è più costoso della lisciatura fisica, ma è preferito per la sua levigatezza superiore e la finitura lucida. Vapor Smoothing è compatibile con la maggior parte dei polimeri e dei materiali elastomerici per la stampa 3D.
La colorazione come fase aggiuntiva di post-elaborazione è un ottimo modo per migliorare l'estetica del tuo output stampato. Sebbene i materiali per la stampa 3D (in particolare i filamenti FDM) siano disponibili in una varietà di opzioni di colore, la viraggio come post-processo consente di utilizzare materiali e processi di stampa che soddisfano le specifiche del prodotto e ottengono la corrispondenza cromatica corretta per un determinato materiale. prodotto. Ecco i due metodi di colorazione più comuni per la stampa 3D.
La verniciatura a spruzzo è un metodo popolare che prevede l'utilizzo di uno spruzzatore aerosol per applicare uno strato di vernice su una stampa 3D. Mettendo in pausa la stampa 3D, puoi spruzzare la vernice in modo uniforme sulla parte, coprendone l'intera superficie. (La vernice può anche essere applicata selettivamente utilizzando tecniche di mascheramento.) Questo metodo è comune sia per le parti stampate in 3D che per quelle lavorate a macchina ed è relativamente economico. Presenta però un grosso inconveniente: poiché l'inchiostro viene applicato in uno strato molto sottile, se la parte stampata è graffiata o usurata, il colore originale del materiale stampato diventerà visibile. Il seguente processo di ombreggiatura risolve questo problema.
A differenza della verniciatura a spruzzo o della spazzolatura, l’inchiostro nella stampa 3D penetra sotto la superficie. Ciò presenta diversi vantaggi. Innanzitutto, se la stampa 3D si usura o si graffia, i suoi colori vivaci rimarranno intatti. Inoltre la macchia non si stacca, come è noto che faccia la vernice. Un altro grande vantaggio della tintura è che non incide sulla precisione dimensionale della stampa: poiché la tintura penetra nella superficie del modello, non aggiunge spessore e quindi non comporta perdita di dettaglio. Il processo di colorazione specifico dipende dal processo di stampa 3D e dai materiali.
Tutti questi processi di finitura sono possibili quando si lavora con un partner di produzione come Xometry, che consente di creare stampe 3D professionali che soddisfano sia gli standard prestazionali che quelli estetici.
Orario di pubblicazione: 24 aprile 2024