製造具有複雜幾何形狀的，功能集成式的零部件（jiàn）是3D打印技術主要優勢之一，但是（shì）3D打印的零部件同時也麵（miàn）臨著提高表麵（miàn）質量的挑戰。對3D打印零部件（jiàn）進行後處理，是提升表麵質量的有效方式（shì）。那麽，怎樣才能充分發揮出後處（chù）理工（gōng）藝的效果？ 後處理技術對（duì）3D打印零部件（jiàn）的設計有影響嗎？ 美國一家從事（shì）後處理設備研發及服務的公司（sī） Bel Air Finishing Supply 針對這（zhè）些問題提出了幾點建議。

 

 

3D打印後處理有“套路”

 

沒有哪種技術（shù）可（kě）以對所有的3D打印零部（bù）件進行後處（chù）理。3D打印零部件的表麵質量受到打印機類型、打印技術和材料（liào）粒度多種因素的（de）影響。後（hòu）處理技術需要與打印材料（liào）、打印技術和零件幾何形狀相匹配，有時多（duō）種不同技術（shù）可以用於一種零件的後處理。

 

在設計3D打印零件時要考慮的不（bú）僅（jǐn）僅是3D打印（yìn）工藝。例如，一個原本由5個（gè）部分組成（chéng）的部（bù）件，可以被（bèi）設計為一個整體的、集成式的零件（jiàn），然後由3D打印（yìn）設備（bèi）及製造出（chū）來（lái）。但是在采用這種設計方案的時（shí）候應考慮到打印完成後的表麵處（chù）理要求，有時傳統的（de）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（kuàng）下就需要重新調整設計方案，考慮將整體式的零件拆分為兩個部分，打印完成之後進行組裝。調整設計方案之後，既可以通過標準的（de）精加（jiā）工技術完成3D打印（yìn）零件的表麵（miàn）處理（lǐ）要求，又能夠保證（zhèng）高效的生產。

 

在確定你需要的3D打印方式和進行零件設計之前，就確定對零件表麵質量的要求。即使是同（tóng）一個3D打（dǎ）印零件，不同位置上的表麵光潔度也會有所（suǒ）差異，比如在下圖中，零件（jiàn）7個不同位置的（de）表（biǎo）麵光潔度差異很大，這與打印零件的成型方向和在打印基台的定位是相關的。因此（cǐ），為了（le）獲得最佳的（de）表麵光潔度，需要針對選擇的3D打印技術把握（wò）好零件（jiàn）關鍵麵的成型方向。還有（yǒu）一個考（kǎo）慮的因素是打印速度，打印速度和表麵光潔度是負相關的兩個因素。另外，零件的表麵光（guāng）潔度關係（xì）到後處理時的材料（liào）去除（chú）量（liàng），一般來說打印零件的表麵光潔度越低，在後（hòu）處（chù）理時需要去除的材料就（jiù）越多。

 

 

充分了（le）解後處（chù）理技術。3D打印後處理的工藝有多種（zhǒng），例如水射（shè）流清潔和濕磨工藝等（děng），很多後處理工藝都牽涉（shè）到一定程度（dù）的材料去（qù）除（chú），因而在設計零件的幾何形狀時需要考慮到後處理工藝，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（líng）件，在打印後通過水射流工藝可以清除多餘的打印粉末，提升表麵光潔度。

 

後處理（lǐ）前的3D打印零件，

 

 

濕磨削後處理之後的3D打印零件，

 

收集（jí）後處理的結果及數據，並用（yòng）於下一輪的設計（jì）優（yōu）化。在對初次（cì）打印的零件進行後處理之（zhī）後，評（píng）估尺寸公差，表麵光潔度以及在後處理中損失的幾何形狀，將這些信息反饋給設（shè）計團隊，在（zài）進（jìn）行設計優（yōu）化時，考慮是否（fǒu）需要增加（jiā）加工餘量，或者考（kǎo）慮是否需要將零件拆分為多個組件等。

 

 

左（zuǒ）1： 初次3D打印的未經過後處理的（de）空氣壓縮機葉片:；左2：經過拋光處理的打印葉片，側（cè）麵前緣有缺損；右1：參考了（le）初次打印和後（hòu）處理結果後，在打印時對葉片進行了重（chóng）新定位

 

花時間理解和驗證你所使用的任何一種後處理工藝。條件允許的話，用不同的（de）加工技術來製造的產品原型，然後進行表麵處理，對結果進行分析，掌握每（měi）種工藝所存在的限（xiàn）製因素（sù）。