رفتن به نوشته‌ها

پرداخت سطح در پرینت سه بعدی

سنباده کاری قطعات را می توان به صورت دستی انجام داد، اما ابزارهای اتوماتیک نیز وجود دارد

همانطور که می دانیم، فناوری های افزایشی و تفریقی می توانند به صورت مکمل برای ترکیب مزایای هر دو روش استفاده شوند. در میان شناخته‌شده‌ترین سیستم‌های تولید تفریق‌کننده، ماشین‌کاری CNC است که، اگرچه به‌طور دقیق یک روش پس پردازش نیست، اما می‌تواند به عنوان منبعی برای دستیابی به یک سطح با کیفیت در چاپ سه بعدی استفاده شود. این به ویژه در مورد فرآیندهایی مانند رسوب ماده تحت انرژی متمرکز (DED) جالب است. در این مورد، صفحات با سطح بسیار ناهموار به دست می آیند، زیرا فلز به طور مستقیم در طول فرآیند اکستروژن ذوب می شود. بنابراین، ماشینکاری CNC همیشه برای دستیابی به یک سطح صاف و مشخص ضروری است. راه حل های تولید ترکیبی در بازار وجود دارد که هر دو فرآیند را برای سرعت بخشیدن به مراحل تولید یکپارچه می کند.

پرداخت سطح

رزین های به اصطلاح اپوکسی دسته ای از پلیمرهای واکنش پذیر هستند که حاوی گروه های اپوکسیدی (اترهای حلقوی سه عضوی حاوی دو اتم کربن و یک اتم اکسیژن) هستند. هنگام پردازش قطعات پرینت سه بعدی، این رزین ها به یک سطح مهر و موم شده دست می یابند که باعث می شود قطعه هوا بند باشد، در حالی که مقاومت آن را در برابر دماهای بالا و برخی مواد شیمیایی افزایش می دهد. این روش برای قطعاتی که در شرایط عملیاتی سخت قرار دارند ایده آل است. برای استفاده از این نوع رزین دو روش پوشش دهی و نفوذی وجود دارد.

به طور خلاصه، تفاوت اصلی بین شات پینینگ و شات پینینگ بسیار ساده است. روش اول باعث ایجاد تغییر شکل در سطح قطعه می شود که استحکام و دوام نهایی آن را بهبود می بخشد. دوم فقط لایه بالایی مواد را صاف می کند که ظاهر زیبایی را بهبود می بخشد و سطح را برای پوشش های بعدی آماده می کند. این تکنیک های پس پردازش به ویژه برای قطعاتی که تحت فشار مکانیکی قرار می گیرند، مانند چرخ دنده ها، فنرها، اجزای توربین و قطعات ساختاری هواپیما و وسایل نقلیه مفید هستند.

روش های پرداخت درام: لرزش و غلتش

مقایسه بین قطعه خام و قطعه پس از صاف کردن بخار (اعتبار عکس: AMT)

شات پینینگ شامل استفاده از کره های فلزی یا سرامیکی کوچک است که توسط هوای فشرده با سرعت بالا بر روی سطح قطعه منفجر می شوند. این ضربه باعث ایجاد تغییر شکل کنترل شده در لایه سطحی قطعه می شود که مقاومت در برابر خستگی را افزایش داده و احتمال ترک و شکستگی را کاهش می دهد. شات پینینگ همچنین می تواند مقاومت در برابر خوردگی و چسبندگی پوشش های بعدی را بهبود بخشد. از سوی دیگر، شات پینینگ شامل استفاده از دانه های کوچک شیشه، فلز، پلاستیک یا سایر مواد ساینده برای تمیز کردن، صیقل دادن یا بافتن سطح قطعه است. بر خلاف شات پینینگ که باعث تغییر شکل سطح می شود، شات پینینگ فقط لایه بالایی مواد را حذف می کند که می تواند ظاهر زیبایی قطعه را بهبود بخشد، کثیفی و خوردگی را از بین ببرد و سطح را برای دریافت پوشش های بعدی آماده کند.

در پرینت سه بعدی از چه روشی برای درمان سطح استفاده می کنید؟ نظر خود را در نظرات مقاله به اشتراک بگذارید. همه ویدیوهای ما را در کانال ما بیابید یوتیوب یا ما را دنبال کنید فیس بوک یا توییتر !

نمونه ای از پوشش رزین اپوکسی دستی

صاف کردن بخار روش دیگری برای دستیابی به سطح صاف شی چاپ شده است، با این تفاوت که روکش به جای مات، براق خواهد بود. برای این کار از یک حلال گازی استفاده می شود تا سطح قطعه ذوب شود تا یکنواخت شود. پس از اینکه قطعات در محفظه بخار در معرض حلال قرار گرفتند، مستقیماً در یک محفظه خنک کننده قرار می گیرند تا مایع سازی متوقف شود. مایع سازی فرآیندی است که طی آن یک ماده در حالت جامد یا گاز به دلیل تغییر شدید شرایط فیزیکی خود، مستقیماً به حالت مایع تبدیل می شود. این خنک کننده تضمین می کند که فقط سطح ذوب شده و شکل مورد نظر جسم حفظ می شود.

پرداخت سطح

* اعتبار عکس روی جلد: EOS





منبع

پوشش اپوکسی معمولاً با دست انجام می شود. این روش با اجتناب از خرید تجهیزات گران قیمت باعث صرفه جویی در هزینه ها می شود، اما زمان و میزان کار مورد نیاز برای برنامه را افزایش می دهد. علاوه بر این، این تکنیک بیشتر برای سری های کوچک، اجزای کوچک یا اجسامی که فقط باید در قسمتی از سطح خود آب بندی شوند، مناسب است. با این حال، برخی از مناطق مانند کانال های داخلی و مناطق توخالی با این تکنیک قابل دسترسی نیستند. در نهایت، ممکن است برای قطعاتی که به ابعاد دقیق نیاز دارند، انتخاب ایده آلی نباشد، زیرا پوشش اپوکسی ضخامت قطعه را کمی افزایش می دهد.

در سمت راست، قسمت بعد از ماشینکاری CNC (اعتبار عکس: Meltio)

به طور خلاصه، پرداخت ارتعاشی و غلتشی روش‌های موثری برای پس‌فرآوری قطعات فلزی و پلاستیکی هستند، اما از نظر حرکت، سرعت، پرداخت سطح و مناسب بودن برای هندسه‌های مختلف قطعات متفاوت هستند. همچنین، هنگام مخلوط کردن انواع مختلف مواد ساینده باید مراقب بود، زیرا برخی از ترکیبات باعث عدم تعادل و در نتیجه ناهمواری یا آسیب به قطعات می شود.

تکمیل سطح و صاف کردن بخار

برخلاف روش‌های ذکر شده قبلی، که در آن قطعات یک به یک پردازش می‌شوند، سیستم‌های پولیش درام برای پردازش همزمان چندین اشیاء پرینت سه بعدی استفاده می‌شوند. این گروه شامل دو تکنیک است که اگرچه در نگاه اول شبیه به هم به نظر می رسند، اما تفاوت های قابل توجهی دارند. اینها پایان دادن به ارتعاش و غلت زدن (همچنین “غلت زدن” یا “غرش” نامیده می شود). این دو فناوری شامل قرار دادن قطعات پرینت سه بعدی در یک درام یا لیوان حاوی محیط ساینده است که به لطف حرکت غلتشی یا ارتعاشی، اصطکاک لازم را برای به دست آوردن سطح بهینه قطعات ایجاد می کند. با این حال، انتخاب بین یک یا روش دیگر به نیازهای خاص قطعه و نتیجه مطلوب بستگی دارد.

در قطعات پرینت سه بعدی، به ویژه آنهایی که از طریق فرآیند اکستروژن ایجاد شده اند، خطوط مربوط به لایه های متوالی مواد و سایر نواقص احتمالی اغلب قابل مشاهده است. برای رفع این عیوب سطحی یکی از متداول ترین روش ها سنباده زدن است. این سیستم شامل استفاده از یک ماده خشن مانند کاغذ سنباده از ماسه های مختلف برای از بین بردن خطوط پوشش و دستیابی به یک روکش یکنواخت بدون نقص است. اگر بخواهید پوشش بعدی را روی سطح اعمال کنید، این روش بسیار مفید است، زیرا برای اعمال بهینه باید صاف باشد.

اگرچه هر دو روش به پرداخت های با کیفیتی دست پیدا می کنند، سیستم ارتعاشی به طور کلی برای دستیابی به سطح صاف تر و همگن تر با ایجاد توزیع یکنواخت تر مواد روی قطعات مناسب تر است. بنابراین لرزش برای قطعات بزرگ یا قطعات با لبه های گرد که سطح جزئیات بالایی ندارند ایده آل است. در مقابل، غلتیدن بر اساس سیستمی از سیلندرهای گریز از مرکز است که حرکت نرم‌تری را اعمال می‌کند و آن را برای قطعات کوچک‌تر، ظریف‌تر و دقیق‌تر مناسب‌تر می‌کند. سرعت جنبه دیگری است که این دو روش را متمایز می کند. در حالی که پرداخت ارتعاشی تکنیک سریع تری است، غلت زدن به طور کلی به زمان بیشتری برای دستیابی به سطوح با کیفیت بالا نیاز دارد. بسته به رنگ مورد نظر و مواد مورد استفاده، غلت زدن می تواند از چند ساعت تا چند روز طول بکشد. از سوی دیگر، تکمیل ارتعاشی، در کسری از زمان، اغلب در عرض چند ساعت، نتایج یکسانی را به دست می‌آورد.

سنباده زدن معمولاً با شروع با کاغذ سنباده درشت انجام می شود و به سمت کاغذ سنباده ریزتر پیش می رود تا سطحی صاف تر به دست آید. هنگام سمباده زدن دقت کنید تا به هندسه مدل آسیبی وارد نشود. عیب این روش این است که دسترسی به نقاط خاصی از قطعات به خصوص سوراخ های کوچک و نواحی توخالی دشوار است. سنباده زدن را می توان به صورت دستی انجام داد، اما ممکن است زمان زیادی طول بکشد. به همین دلیل است که ابزار و ماشین های سنباده اتوماتیک نیز در بازار موجود است.

روش های سندبلاست: شات بلاست و بلاست مهره ای

این فرآیند صاف کردن بخار، منافذ بیرونی جسم را نیز پر می کند و سطح را می بندد و قطعات را برای نگهداری مایعات یا گازها مناسب می کند. اگرچه این فناوری با طیف گسترده ای از ترموپلاستیک ها سازگار است، اما باید توجه داشت که نمی توان از آن با مواد خاصی استفاده کرد، زیرا ممکن است باعث واکنش شیمیایی مضر شود. پلاستیک های ناسازگار عبارتند از پلی کربنات (بسته به دستگاه پس از پردازش)، پلی فنیل سولفون (PPSF)، ULTEM 1010 و ULTEM 9085.

پرداخت سطح

تولید افزودنی در سال‌های اخیر رشد فوق‌العاده‌ای داشته است و از یک فناوری جدید به روشی برای نمونه‌سازی و تولید قطعات نهایی تبدیل شده است. با این حال، با وجود گرایش چاپ سه بعدی به سمت آزادی طراحی و تولید سفارشی، فناوری به تنهایی قادر به ایجاد قطعات تمام شده با کیفیت حرفه ای نیست. اغلب مراحل پس از پردازش برای دستیابی به مدل های نهایی با کیفیت بالا مورد نیاز است. به عنوان مثال، اخیراً در مورد اهمیت تمیز کردن قطعات پرینت سه بعدی به شما گفته شد. یکی دیگر از فرآیندهای ضروری، تصفیه سطح این قطعات، بسته به مواد و تکنولوژی مورد استفاده است. به همین دلیل است که امروز راهنمای جامعی برای تکمیل سطوح در پرینت سه بعدی برای شما آورده ایم. این درمان همچنین ممکن است برای تغییر ظاهر قسمت خالی، صاف کردن سطح آن، تنظیم اندازه و شکل یا بهبود عمر آن ضروری باشد.

سنباده کاری، پرداخت دستی یا خودکار سطح

از سوی دیگر، سیستم نفوذ اپوکسی بر بسیاری از محدودیت هایی که در هنگام استفاده دستی با آن مواجه می شود، غلبه می کند. با این روش قطعه در اپوکسی غوطه ور می شود و از یک محفظه خلاء برای وارد کردن رزین به داخل جسم استفاده می شود و در نتیجه منافذ پر می شود. این فرآیند حدود سه ساعت طول می‌کشد و کار کمتری را تحمل می‌کند، و باعث می‌شود که برای قطعات بزرگ راحت‌تر و سریع‌تر اعمال شود. با این حال، عیب اصلی آن در مقایسه با روکش دستی، هزینه بالاتر آن است. این کار به یک محفظه خلاء، یک فر برای گرم کردن و پخت رزین نیاز دارد، همه اینها علاوه بر هزینه خود رزین اپوکسی.

نقش ماشینکاری CNC برای تکمیل سطوح

شات پینینگ و بلاست مهره ها تکنیک هایی هستند که برای تکمیل سطوح در پرینت سه بعدی استفاده می شوند. آنها معمولاً در طیف گسترده ای از قطعات فلزی از جمله آلیاژهای آلومینیوم، فولاد، تیتانیوم، مس و سایر فلزات استفاده می شوند. هر دوی این فرآیندها استحکام و دوام قطعات را بهبود می بخشد، اما تفاوت های اساسی بین این دو وجود دارد.

یک جایگزین برای صاف کردن بخار، خیساندن قطعات در یک حلال است. همانطور که از نام آن پیداست، شامل غوطه ور کردن قطعات چاپ شده سه بعدی در یک حلال به جای قرار دادن آنها در معرض مواد شیمیایی تبخیر شده است. اگرچه نتایج کاملاً مشابه صاف کردن بخار است، اما حفظ دقت ابعادی دشوارتر است زیرا حلال سریعتر و تهاجمی تر است. این روش اغلب در صورتی مفید است که اتاق ها بزرگتر از محفظه بخار باشند.

استفاده از رزین های اپوکسی: پوشش و نفوذ

این تکنیک پس از پردازش را می توان بر روی قطعات فلزی یا پلاستیکی استفاده کرد

منتشر شده در اخبار پرینتر و چاپ سه بعدی