製造具有複雜幾何形狀的，功能集成式的零部件是3D打印技術主要優勢之一，但是3D打印的零（líng）部件同時也麵臨著提高表麵質量的（de）挑戰。對3D打印零部件進行後處理，是提升表麵質（zhì）量（liàng）的有效方式。那麽，怎樣才能充（chōng）分發揮出後處理工藝（yì）的效（xiào）果？ 後處理技術對3D打印零部件的設計（jì）有影響（xiǎng）嗎？ 美國一家從事後處理設備研發及服務的公司 Bel Air Finishing Supply 針對這些問題提出了幾點（diǎn）建議。

3D打印後處理有“套路”

 

沒有哪種技術可以對所有的3D打印零部件進行後處（chù）理。3D打印（yìn）零部件的表麵質量受到打印機類型、打印技（jì）術（shù）和材料粒度多種因素的影響。後處理技（jì）術需要（yào）與打印材料、打印技術和零件幾何形狀（zhuàng）相匹配，有時多種不同技術可以用於一（yī）種零件的後處理（lǐ）。

 

在設（shè）計3D打印零件時要（yào）考慮（lǜ）的不僅僅是3D打印工藝。

 

例如，一個原本由5個部（bù）分組成的部件，可以被設（shè）計為一個整體的、集成式的零件，然後由3D打印設備及製造出來。但是在（zài）采用這種設計方案的時候應考慮到打印完成後的表麵處理要求，有時傳統的精加工技術可能並不適用於這種3D打印的零件，那麽，這種情況下（xià）就需要重新調整（zhěng）設計方（fāng）案，考慮將（jiāng）整體式的零（líng）件拆分（fèn）為兩個部分（fèn），打印完（wán）成之後進行組裝。調整設計方案之後，既可以通過標準的精加工（gōng）技術完成3D打印（yìn）零件的表（biǎo）麵處理要求，又能夠保證高（gāo）效的生產。

 

在確定你需要的3D打印方式和進行零件（jiàn）設計之前，就確定對（duì）零件表麵質量的要求。

 

即使是同一個3D打印零（líng）件，不同（tóng）位置上的表麵（miàn）光（guāng）潔度也會有（yǒu）所差異，比如在下圖中，零（líng）件7個不同位置的表麵光潔度差異很大（dà），這與打（dǎ）印零件的成型方向和在打印（yìn）基台的定位是相關的。因此，為了獲得最佳的表麵光潔度，需要針（zhēn）對選擇的3D打印（yìn）技術把握好零件關鍵麵的成型方向。還有一個考慮的（de）因素是打（dǎ）印速度，打印速度和表麵光潔度是負（fù）相關的（de）兩個因素。另（lìng）外，零件的表麵光潔度關係到後處理時的（de）材料去除量，一般來說打印（yìn）零件的表麵光潔度越低（dī），在後處理時需（xū）要去除的材料就越多。

 

充分了解後處理技術。

 

3D打（dǎ）印後處理（lǐ）的工藝有多種，例如（rú）水射（shè）流清潔和（hé）濕磨工藝等，很多後（hòu）處理工藝（yì）都牽涉（shè）到一定（dìng）程度的材料去除，因（yīn）而（ér）在設計零件的幾何形（xíng）狀時需要考慮到後處理（lǐ）工藝，並考慮如何補償這些去除量。對於粉末床工藝打印的尼龍零件，在打印後通過水射流工藝可以清除多餘的（de）打印（yìn）粉末（mò），提升表（biǎo）麵光潔度。

 

後（hòu）處理前的3D打印零件，右圖為200倍放大圖像

 

濕磨削後（hòu）處（chù）理之後的（de）3D打印零件，右（yòu）圖為200倍（bèi）放大圖像

 

收集後處（chù）理的結果及（jí）數據，並用於下（xià）一輪的設計優化。

 

在對初次打印的零件進（jìn）行後處（chù）理之後，評估尺寸公差，表麵光潔度以及在後（hòu）處理中損失的幾何形狀，將這些信息反饋給設計團隊，在進行設計優化時，考慮是否需要增加加工餘量，或（huò）者考慮是否需要將零件拆分為多個組件（jiàn）等。

 

 

 

左1： 初次3D打印的未經過後（hòu）處理的空氣壓縮機葉片:；左2：經過（guò）拋光處理的打印葉片，側麵前緣有（yǒu）缺損；右1：參考了初次打印和後處理結果（guǒ）後，在打印時對葉片進行了重新定（dìng）位

 

花時（shí）間理解和驗證（zhèng）你所使用的任何一種後（hòu）處理工藝。

 

條（tiáo）件允許的話，用不同的加工技術來製造的產品（pǐn）原型，然後進行表麵處理，對結果進（jìn）行分析，掌握每種工藝所存在的限製因素。