Ricerca sulla tecnologia di post-trattamento artificiale e l’effetto gradino

È il modo migliore per post-elaborare manualmente una parte stampata in 3D FDM?

I ricercatori Jinjin Liu , Hai Gu , Bin Li , Lu Zhu , Jie Jiang e Jie Zhang del Nantong Institute of Technology e il laboratorio chiave di attrezzature e applicazioni per la stampa 3D di Jiangsu hanno pubblicato un documento intitolato ” Ricerca sulla tecnologia di post-trattamento artificiale di FDM Forming Parts “sull’utilizzo della post-elaborazione manuale su parti stampate in 3D realizzate con tecnologia FDM, che ha una bassa precisione di stampaggio che può causare scalini .

“A causa dell ‘” effetto gradino “, le parti stampate hanno una superficie ruvida, strisce evidenti, scarsa qualità della superficie e non possono soddisfare i requisiti del cliente o specificati, quindi la post-elaborazione è molto importante. Questo documento studia e riassume principalmente la tecnologia di post-elaborazione manuale delle parti stampate FDM e fornisce lo specifico metodo di implementazione della post-elaborazione, fornendo riferimenti per la post-elaborazione delle parti formate FDM e altri processi di formatura “, hanno scritto i ricercatori.

Al fine di “migliorare ulteriormente la qualità e la resistenza della superficie” dei modelli stampati in 3D, è spesso necessaria la post-elaborazione. Alcuni dei metodi più comuni di post-elaborazione delle parti formate da FDM includono:

Trattamento chimico con solvente organico
Trattamento termico
Trattamento meccanico con levigatrice o smerigliatrice
Trattamento di rivestimento superficiale
In questo documento, i ricercatori si sono concentrati su un processo di post-trattamento manuale, che richiede il corretto funzionamento di diversi articoli, come una pompa ad aria con penna a spruzzo con serbatoio di accumulo dell’aria, una penna da colorare e un set di strumenti, guanti, una maschera, diluita con acqua solvente in un flacone di solvente, terreno di riempimento piccolo ad asciugatura rapida, carta vetrata da 80 a 3000 maglie, un detergente, un file e altri.

Il team ha fabbricato un modello di vaso post-trattamento come esempio, utilizzando materiale PLA e una stampante 3D Einstart. Una volta stampato il vaso, hanno rimosso la lastra con il modello dalla stampante.

“… Il modello viene rimosso senza problemi dalla piastra inferiore con una pala, quindi per verificare se esiste un modello di concentrazione della deformazione, parti relativamente deboli con un piccolo coltello da stripping per estrarre il modello e il supporto, e quindi ha una pinza a becco lungo bloccando un supporto di direzione, applicando una forza costante, la posizione del piccolo supporto può usare il file per rimuovere ”, hanno scritto.

Per pulire una superficie ruvida, i ricercatori hanno notato che è possibile utilizzare carta vetrata a maglia bassa per carteggiare e lucidare. Il modello e la carta vetrata a maglia bassa devono essere immersi in acqua e carteggiati lungo la trama del modello, poiché ciò può prolungare la vita della carta vetrata e levigare la superficie del modello.

Quindi, sono passati a una tecnica chiamata riempimento rapido ad asciugatura rapida, che prevede l’aggiunta di una piccola quantità di materiale di riempimento agli spazi vuoti nel modello; quindi, il riempimento viene uniformemente imbrattato con un raschietto duro.

“Quindi attendere 30 secondi, dopo che il riempimento del terreno si è indurito, utilizzando carta vetrata da 1200 mesh a 1500 mesh, come mostrato nella Figura 8, se ci sono ancora piccoli solchi e ripetere i passaggi precedenti”, hanno scritto i ricercatori. “Essere in aggiunta alla scanalatura dopo che non c’è terreno di riempimento su vasta area, sentirsi liscio, può procedere al passaggio successivo.”

Il passo successivo è la nebulizzazione del terreno di riempimento dell’acqua. Innanzitutto, la superficie del modello deve essere lavata con acqua, quindi la bomboletta spray viene utilizzata per riempire il terreno, prima che il modello venga pulito con un panno non tessuto e spruzzato in “posizione ventilata”, mantenendo l’ugello a circa 20 cm e spruzzando uniformemente il modello da una a tre volte, rapidamente.

“In generale, scegli acqua potabile grigia per riempire il terreno, perché il grigio è un colore neutro”, ha spiegato il team.

Una volta spruzzata l’acqua e riempito il terreno, si verifica l’essiccazione dell’aria. Quindi, viene applicata la carta vetrata a maglia alta 2000-3000 per una “leggera macinatura” lungo una direzione, prima di passare alla fase di colorazione.

Il modello stampato, lucidato ed elaborato in 3D deve essere prima lavato ed asciugato prima dell’applicazione dei pigmenti. Una pistola a spruzzo può essere utilizzata per aggiungere un colore di base o uno che copre una vasta area del modello; avrai bisogno di un rapporto 1: 2 tra diluente e pigmento per la spruzzatura e dovresti essere in grado di regolare la quantità di iniezione d’aria durante la spruzzatura.

“Pennelli di diversi spessori e dimensioni possono essere utilizzati per dipingere i dettagli”, ha scritto il team. “È accessibile utilizzare penne 00000 per dipingere le parti dettagliate delle figure, oppure utilizzare diverse larghezze del nastro di copertura per coprire e quindi spruzzare la pistola a spruzzo per dipingere.”

Una volta che la vernice e la vernice spray sono completamente asciutte, è possibile spruzzare uniformemente la vernice protettiva sul modello; il team di ricerca ha usato l’estinzione all’acqua B603 per il suo vaso stampato in 3D.

Il team ha condiviso alcune altre note su come far funzionare senza problemi il processo di post-trattamento, come l’importanza di utilizzare il software per ridurre la quantità di strutture di supporto non necessarie, rivestire la lastra di stampa con un sottile strato di colla per prevenire la deformazione e osservare modello mentre viene stampato.

“In secondo luogo, nella post-elaborazione manuale dovrebbe guardare al lavoro di protezione, la macinazione del mulino ad acqua è il modo migliore per modellare l’elaborazione, sii paziente, 80-2500 maglie, usa ogni carta vetrata a maglia tempo richiesto dalla macinazione lunga a corta, a maglie basse lungo la trama del modello, la macinazione della carta vetrata a maglie alte dovrebbe essere ruotata “, hanno concluso i ricercatori. “Quando mescoli i colori, dovresti capire in anticipo il rapporto tra luce e ombra, luminosità e purezza di vari colori, selezione di colori caldi e freddi, ecc.”

Hanno notato che “il grado di difficoltà” per i metodi di post-elaborazione, e i metodi stessi, può variare con le diverse tecnologie di stampa 3D: ciò che funziona per FDM potrebbe non funzionare necessariamente per SLA, e così via.

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