Постобработка 3D-печатных объектов. Что для этого нужно?

3Dtool
Идет загрузка
Загрузка
13.05.2019
3238
2
печатает на CreatBot D600
3D-печать

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

12
Статья относится к принтерам:
Raise3D Pro2 PICASO Designer X
Всем привет, друзья! С Вами 3DTool! В этой статье мы расскажем Вам о постобработке изделий, напечатанных на FDM 3D-принтере. В основном статья рассчитана на новичков и не содержит каких-то революционных откровений. Однако мы постарались передать наш опыт наиболее доступно и надеемся, он будет вам полезен.

Речь пойдет о применяемых инструментах, методах и приемах, которыми пользуемся мы сами при выполнении заказов и в общей практике. Примером станет проект печати бутафорского копья персонажа из компьютерной игры для костюма на косплей-фестиваль. Мы проследуем весь путь от подбора параметров печати до финишной покраски элементов копья и попутно разберем несколько смежных вопросов.

Что ж, поехали!
Типы и виды обработки напечатанных изделий.
Для начала пройдемся по основным известным типам постобработки печатных изделий доступным на данный момент.

- Ручная обработка.

Тип обработки, при котором для выравнивания поверхности используется некий абразивный материал. Например, наждачная бумага и ее производные.

- Автоматизированная механическая обработка. (Галтовка)

Тип обработки, при котором применяются специальные устройства. Самым распространенным видом такого типа обработки является галтовка в основе которого лежит обработка поверхности трением абразивыми гранулами, т.н. «телами». Такой тип обработки применяют в основном для металлических изделий, но он подходит и для пластика.

- Ручная химическая обработка.

Ручная обработка поверхности предмета подходящим растворителем, до образования ровной и однородной поверхности, при которой реагент наносится кистью, пульверизатором, или в виде пара с помощью холодной или горячей «паровой бани».

- Автоматическая химическая обработка.

Автоматическая обработка парами соответствующего материалу изделия растворителя в специальных установках, точно контролирующих процесс.

- Ручная и автоматизированная температурная обработка.

Виды обработки, при которых используется пограничная, или температура расплавления материала для сглаживания поверхности. Обычно в ней применяют строительные фены или печи. В данной статье мы не будем касаться этого вида обработки.

В нашей практике наиболее часто мы используем комплекс из ручной механической и ручной химической обработки, о них и пойдет речь дальше.
Необходимые инструменты.
Для достижения наилучшего результата мы сформировали свой список необходимых инструментов, наличие которых делает процесс более удобным и быстрым.

Для качественной постобработки нам понадобятся следующие инструменты и материалы.

(Список носит рекомендательный характер и для «домашнего» применения, многое из данного оборудования можно пропустить. Например, компрессор и краскопульт.)
  • - Ленточная шлифовальная машина.
  • - Дремель с насадками (бормашинка) и гибким подводом.
  • - Компрессор с продувочным пистолетом и краскопультом.
  • - Строительный фен.
  • - Наждачная бумага средней и мелкой зернистости. 250-400.
  • - Кисть, устойчивая к растворителям.
  • - Пульверизатор устойчивый к ацетону.
  • - Ацетон или другой растворитель (далее, более подробно)
  • - Емкость устойчивая к растворителям.
  • - Грунт укрывочный/праймер по пластику (баллоны Kudo, Motip, Maxi Color)
  • - Шпатлевка автомобильная, для пластика. (Духкомпонентная подойдет, можно использовать эпоксидную смолу, если у вас есть хорошая)
  • - Перчатки и респиратор.

Техника безопасности
Не забывайте, что мелкодисперсная пыль от пластика, пары ацетона и других растворителей, краска и острые предметы, такие как шпатель и нож – потенциально опасные инструменты и при обращении с ними необходимо соблюдать технику безопасности.

Это не пустые слова. Даже в нашей практике (моей конкретно, прим. Ред) случались отравления и неприятные последствия пренебрежения правилами. И повторить их (правила) еще раз, отнюдь не будет лишним.

Для начала, проводите все обрабатывающие работы в просторном, проветриваемом помещении. Если помещение не оборудовано отдельной вытяжкой, откройте окна или двери и обеспечьте свободный ток воздуха. Высокая концентрация паров ацетона может вызвать головокружение и отравление.

Оставляйте баллоны с краской и растворителями в местах, куда не проникают прямые солнечные лучи. При разогреве баллонов с краской следите за температурой и временем нахождения баллона в воде. Не разогревайте баллоны и не держите растворители рядом с открытыми источниками огня. Зажигалка и паяльная горелка тоже являются такими источниками.

Надевайте респиратор и защитные очки перед работой с абразивами и нанесением краски. Респиратор не должен пропускать мелкие частицы и закрывать хотя бы половину лица.

И помните, что любой инструмент требует уважительного и внимательного отношения.
Подборка параметров и материала печати.
Итак, вернемся к началу.

У Вас появилась задумка распечатать и обработать некий предмет. Условимся, что этот предмет так же требует последующей сборки с обработкой швов. Как правило, это наиболее частый случай для небольших мастерских и домашней 3D-печати. Что нам необходимо сделать в первую очередь?
Для начала поделим нашу 3D-модель на сегменты, помещающиеся в рабочую область принтера, и определимся, как наш объект будет собираться после печати.

На иллюстрации хорошо видны этапы работы с 3D-моделью. Ретопология, упрощение излишне сложных элементов и расстановка сборочных замков.

Далее определимся с шероховатостью поверхности. Тобиш с толщиной (высотой) слоя. Она напрямую будет влиять на время печати и последующую обработку поверхности. Например, опытным путем мы выяснили, что 200 – 250 микрон, самый оптимальный размер при учете использования наждачной бумаги соответствующей зернистости. Движения поперек расположению слоев делают глубокие бороздки и активно сравнивают поверхность.

Так как обработка будет выполняться путем шлифования, стенки изделия должны быть достаточно толстые и крепкие. Обычно, параметра в 1 – 1.2 мм хватает. Наше копье мы печатали на 15% заполнения и с толщиной стенки в 1 мм на 0.4 сопле.
Важный этап, от которого зависит вся последующая работа – выбор материала для 3D печати.

Т.к. мы используем 3D-принтеры Raise 3D и Picaso Designer X, нам удобнее печатать из ABS пластика. Из всех существующих филаментов на данный момент он обрабатывается понятнее и проще всего. PLA тоже подойдет, но связываться с более токсичным чем Ацетон – Дихлорметаном желания не много. Однако и с ним наш метод работы сильно не меняется, разве что наносить растворитель на поверхность будет чуть сложнее, т.к. испаряется он активнее.
Подготовка поверхности.
Итак. Метод проб и ошибок показал, что для обширных поверхностей, лучше всего работает комбинированный способ.

Для начала вымачиваем кисть в растворителе, слегка вытираем лишнюю жидкость о стенки емкости и немного влажной кистью проходим быстрыми движениями поперечно слоям по всей поверхности модели.

Это позволит сгладить особо сильные перепады и сплавить верхние слои между собой, что в дальнейшем хорошо скажется при покраске, т.к. лишние поры будут закрыты. Движения должны быть равномерными, с перекрытием около 10%, определяется на глаз. Главное, чтобы между полосами нанесенного растворителя не было промежутков.

Старайтесь не касаться только что обработанной поверхности частями тела и сторонними предметами, размягчённый пластик очень хорошо марается и образует каверны при касании.

Сразу после нанесения растворителя, нам понадобится компрессор, или мощный ток прохладного воздуха. Задача – высушить расплавленный слой изделия. Делать это нужно только холодным или прохладным воздухом, чтобы ацетон быстрее сходил с поверхности объекта, а не вспучивался пузырями. Если применять фен, или горячий воздух, ацетон будет испаряться слишком быстро, а поверхность вспучиваться и весь эффект будет потерян.

Если все сделать правильно, поверхность должна выглядеть примерно так.
Теперь возьмем более грубую наждачную бумагу и порежем ее, добиваясь удобного хвата рукой Далее, поперечно слоям начнем шкурить.

Необходимо приблизительно сравнять глубину рельефа слоев с бороздками оставляемыми наждачкой.

После грубой обработки, возьмите бумагу с зерном поменьше и шкурите уже круговыми движениями, там, где это возможно, для предфинишного выравнивания поверхности.

Если детали очень большие, подойдет ленточная шлифовальная машинка, которая позволить обрабатывать обширные поверхности в несколько раз быстрее. К счастью, в проекте с копьем она не понадобилась.

В итоге должно сняться порядка 100200 микрон поверхности, что образует достаточно ровную поверхность, позволяющую перейти к следующему этапу.
Не забудьте выполнить сборку и склейку объекта до нанесения грунта. Для ABS пластика мы используем двухкомпонентный эпоксидный клей Bison Epoxy 5минут. Он показал себя лучше всего.
В нашем проекте мы использовали пазы для центровки и скрепления объектов между собой, вручную закладывая их в геометрии. А все копье собиралось на две алюминиевые трубы разных диаметров, в некоторых местах
Нанесение грунта и проявка.
Следующим этапом после подготовки поверхности идет грунтование и проявка.

Под проявкой имеется в виду нанесение одного – двух слоев грунта для того, чтобы все невидимые на пластике царапины и изъяны показались на матовом фоне грунта.

На фото хорошо видно, как грунт вскрыл вроде бы ровную поверхность шва. С ней еще предстоит поработать. Берем нашу двух компонентную шпатлевку и аккуратно выводим поверхность шлифуя после просушки.

После этого еще раз наносим грунт и убеждаемся в том, что поверхность ровная и готова к покраске.
Финишная покраска.
Выполняется в два – три этапа. Для начала вам необходимо положить первый слой краски, цвет которой будет доминирующим. Если вы пользуетесь баллончиками kudo, лучше всего положить 3 – 4 слоя с межслоевой просушкой около 15 минут. Далее, детали должны отстояться не менее 4 – 5 часов до полного высыхания. При температуре около 20 – 24 градусов.

После чего можно маскировать элементы требующие покраски другим цветом и нанести уже его.

Рекомендуется так же, положить не менее 4х слоев с тем же временем просушки и полного высыхания.

Финальным этапом покраски станет нанесение лака в 4 – 5 слоев. Мы используем обычный прозрачный лак Kudo. Он устойчив к истиранию и хорошо выравнивает поверхность.

В итоге, после нанесения кисточкой «боевых царапин, чтобы копье смотрелось более натурально, получается вот такая красота.
А на этом у нас все. С вами был 3DTool, увидимся в следующих статьях!

Выбор ЧПУ-станков для гравировки и реза, на нашем сайте: https://3dtool.ru/category/chpu/?utm_source=3dtoday Выбор огромного количества различных 3D-принтеров в разных ценовых категориях: https://3dtool.ru/category/3d-printery/?utm_source=3dtodayЛюбые интересующие вас вопросы относительно аддитивной техники и ЧПУ-станков, вы можете задать нашим менеджерам.

По почте: Sales@3dtool.ru Или по телефону: +8(800) 775-86-69

Не забывайте подписываться на наш YouTube канал:

Не забывайте подписываться на наши группы в соц.сетях:

Наш сайт INSTAGRAM ВКонтакте Facebook

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

12
Комментарии к статье

Комментарии

13.05.2019 в 20:10
1

Хотелось бы внести свои пять копеек в данный материал. А именно удаление дефектов при недоэкструзии. Столкнулся с такой проблемой на большой детали, забилось сопло на середине печати, а так как ночью не контролировал получился большой участок как решето. Потом уже снизил скорость и допечатал без потерь. В итоге растворил abs в ацетоне до состояния жидкой сметаны и кистью пропитал дырявый участок заполнив  пустое пространство. На финише получил идеальную поверхность которую почти не потребовалось обрабатывать, так как всё растянулось пока сохло. Такой метод кстати идеально подойдёт для pla который не реагирует на ацетон но при этом происходит склейка и пропитка. Кому-то может пригодится такой метод.

14.05.2019 в 07:52
2

Подброшу и Мои пять копеек в копилку улучшайзингов:

Очень не хватает КОНКРЕТНОГО ФОТО респираторов, используемых Вами в абзаце про ТБ.

Если не затруднит - приведите их здесь, в комментариях.

Разновидностей их много, и подходят не все,
и всегда есть риск купить задорого
и без нужного эффекта.

Жаль, что мало рассказали (опять нет конкретных фото) про обустройство вентиляции рабочего места покраски/склейки.
Используемая фраза про 'просторное и проветриваемое помещение' - отдаёт казёнщиной,
формальными благими пожеланиями и просто ни о чём.

Если Вы за здоровую конкуренцию, то мне нужны пруфы Вашего успеха.

Их - нет,
потому как по внешнему виду Изделий - я не вижу количество жертв и тел геройски почивших бывших сотрудников компании,
положивших своё Здоровье и жизнь ради них.

Для написания комментариев, пожалуйста, авторизуйтесь.

Читайте в блогах

Фотополимерная печать, небольшая уловка.

Реестр печати с расчетом

SolidFilament - Прозрачный цветной PET-G

Обзор пластика компании Top 3D Shop, предоставленного компанией Top 3D Shop.

Marty McFly

Проба PETG держатель филамента.