Как добиться гладкой поверхности напечатанных на 3D-принтере деталей: руководство по шлифовке 3D-принтеров

Сглаживание 3D-печатных компонентов для придания им профессионального вида полезно для улучшения их внешнего вида и функциональности, будь то прототип, модель или конечная деталь. Часто требуется постобработка, чтобы превратить 3D-печатные модели с грубой поверхностью и слоистой текстурой в гладкую отделку. Одним из наиболее эффективных методов улучшения 3D-печати является шлифование. Шлифование может сгладить грубые поверхности в более визуально приятные гладкие поверхности. В этом руководстве вы узнаете обо всем процессе шлифования, начиная с подготовки печати и заканчивая правильным выбором инструментов и материалов. После прочтения этой статьи вы будете вооружены знаниями и советами, которые помогут вам добиться отличной отделки ваших 3D-печатных деталей независимо от уровня ваших навыков.

Какие методы шлифовки 3D-отпечатков вы бы использовали?

Выбор правильной наждачной бумаги для 3D-печатных компонентов

При выборе наждачной бумаги для 3D-деталей необходимо учитывать уровень зернистости и характеристики материала наждачной бумаги. Начните с удаления линий слоев и других дефектов, используя грубую зернистость 100-200. Затем перейдите на более мелкую 400-600 для сглаживания и доработки поверхности. Для окончательной отделки отполируйте ее еще более высокой зернистостью, такой как 1000 и выше. Рекомендуется использовать влажную и сухую наждачную бумагу, так как создаваемое тепло препятствует и повреждение материала нити не произойдет. Сама наждачная бумага также должна подходить для материала печати, который может быть PLA, ABS или смолой, не вызывая нежелательных царапин или износа материала печати.

Комплексный подход к мокрой шлифовке для эффективного выравнивания поверхности

1. Шаг 1: Соберите инструменты. Для этой задачи вам понадобится набор наждачной бумаги для влажной и сухой обработки с разной зернистостью (например, 220, 400, 600, 1000 и выше), чистая ткань, емкость с водой и распылитель. Если обработать мылом, оно может действовать как смазка, а также минимизировать напряжение трения.
2. Шаг 2: Сначала используйте наждачную бумагу с более мелкой зернистостью. Чтобы отшлифовать заметные линии слоев и дефекты, можно использовать более грубую наждачную бумагу с зернистостью 220. Когда во время процесса нарастает тепло, замачивание наждачной бумаги в воде окажет значительную помощь, так как плетение будет более гладким. Для получения наилучших результатов круговые движения должны быть постоянными при медленном перемещении бумаги вперед.
3. Шаг 3: Постепенно переходите к более мелким решеткам. После полного сглаживания переходите к менее грубым зернистостям, например, 400 или 600, чтобы выполнить финальные царапины. Пока деталь влажная, наждачная бумага будет постепенно улучшать поверхность, а также обеспечивать сбор всех дефектов и чистую область вокруг нее.
4. Шаг 4: Часто мойте и осматривайте деталь. Чтобы сделать более четкую оценку поверхности и избавиться от любых оставшихся частей, деталь необходимо вымыть. Чтобы избежать чрезмерного застоя, мытье очищает оставшиеся части, позволяя при этом ясно видеть очертания, контуры и края.
5. Полировка с высокой зернистостью для получения глянцевой поверхности. Для окончательной полировки используйте наждачную бумагу с зернистостью 1000 или выше. Этот шаг обеспечивает гладкость, которая идеально подходит для подготовки 3D-отпечатков к покраске или герметику. Всегда сохраняйте равномерное усилие и движение, так как могут образовываться неровные участки.
6. Очистите и высушите поверхность. Последний шаг шлифования — промывка детали под струей воды, чтобы удалить остатки абразивных материалов. Затем, используя чистое полотенце из микрофибры, осторожно промокните поверхность, чтобы удалить пятна от воды и убедиться, что поверхность чистая и готовая.

Если вы правильно выполните эти шаги с правильными материалами, вы получите очень гладкую поверхность на ваших 3D-печатях. Правильная мокрая шлифовка не только утончает внешний вид проекта, но и долговечность окрашенной или покрытой поверхности.

Элементы достижения гладкой поверхности

С целью идеальная отделка поверхности, необходимо обратить внимание на последовательность шлифования, тип используемого абразива и направление шлифования. Шлифовальные машины зачищают грубую заготовку грубой наждачной бумагой до мелкой зернистости до гладкой поверхности без царапин, получаемой при полировке металла с использованием последовательно более мелких зернистостей абразива. Равномерное направление шлифовальной машины обеспечивает равномерное снятие материала с поверхности, устраняя поверхности, которые были неравномерно отшлифованы. Выбор правильной подложки, такой как оксид алюминия для металлов или карбид кремния для пластика, значительно улучшает качество поверхности. Все эти параметры в совокупности определяют удобство и эффективность работы, выполняемой на деревообрабатывающем станке, и, в конечном итоге, красоту и прочность готовой заготовки.

Какие преимущества дает шлифование при работе с 3D-печатью из PLA?

Устранение линий слоев на 3D-печатях из PLA

Шлифовка — один из очень полезных процессов полировки 3D-печатей из PLA, устраняющий линии слоев. Этот процесс начинается с грубой наждачной бумаги, например, зернистостью 100, а затем можно использовать более мелкую, например, зернистость 400 или даже 1000. Шлифовка с водой, также известная как мокрая шлифовка, очень полезна, поскольку она снижает трение и риск перегрева материала. Для достижения наилучших результатов шлифовку следует выполнять круговыми или линейными движениями. В целом, высокие эстетические и функциональные характеристики отпечатков из PLA могут быть значительно улучшены с помощью этого процесса.

Отключение мелкозернистой наждачной бумаги для шлифования поверхности изделий из PLA

Для шлифования требуется мелкозернистая наждачная бумага с зернистостью от 400 до 1000. достижение окончательной, как никогда отполированной отделки вместе с поверхностью отпечатков PLA. Более мелкая наждачная бумага удаляет царапины, оставленные грубой наждачной бумагой, обеспечивая при этом общую завершенность. При выполнении этого процесса следует тщательно применять мокрую шлифовку, поскольку это помогает избежать накопления пыли и масла, которые деформируют PLA. Равномерное и последовательное покрытие песком с зернистостью 400 или ниже обеспечивает более тонкий внешний вид, благодаря чему отпечатки PLA выглядят достаточно элегантно для показа.

Можно ли шлифовать различные материалы для 3D-печати?

Методы шлифования смолы в 3D-печатных объектах

Из-за хрупкости смолы шлифовку можно выполнять, но с осторожностью. Начните с грубой зернистости, наждачной бумаги с зернистостью 200-400, чтобы удалить следы поддержки и выровнять поверхности в качестве подготовительной работы. После первоначальной подготовительной работы начните использовать более мелкую зернистость с зернистостью 800-1500, чтобы сгладить грубые края для более полированной отделки. Шлифовка водой даст лучшие результаты за счет снижения количества выделяемой пыли и избежания забивания забитой наждачной бумаги, и, что самое важное, сохранит контроль над всем процессом. Всегда следите за тем, чтобы шлифование производилось с небольшим давлением, чтобы избежать чрезмерной шлифовки или повреждения более мелких деталей смолы. Для более изысканной, глубокой отделки полировка или нанесение прозрачного покрытия могут помочь прозрачности смолы.

Различия в методах шлифования для различных 3D-материалов

Такие различия, как свойства поверхности и долговечность материалов, используемых в 3D-печати, обуславливают необходимость использования различных методов шлифования.

1. ПЛА: Начните шлифовку 3D PLA грубой бумагой с зернистостью 200–400, а затем перейдите к мягкой бумаге с зернистостью 800–1500 для получения более гладкой поверхности, при этом следите за тем, чтобы шлифование было влажным, чтобы контролировать образование нагретой пыли, которая может деформировать материал.
2. ABS: Интерфейсы для склеивания ABS требуют большой осторожности. Ацетон сгладит края ABS, но чрезмерный контакт может вызвать расплавление поверхности. Для более плотных поверхностей рекомендуется сверление.
3. ПЕТГ: Шлифовка PETG может быть сложной, но ее можно выполнить, приложив немного больше усилий. Ленточная шлифовальная машина отлично справляется с работой с лентами 600 и 1500, а для окончательного блока рекомендуется использовать блок 3000. Обрежьте и протрите поверхность для оптимального внешнего вида.
4. Смоляные отпечатки: При работе с отпечатками из смолы на начальном этапе следует использовать зернистость 200 для удаления выступающих поддержек. По мере продвижения работы следует использовать более мелкие сорта наждачной бумаги для повышения четкости, делая финишную обработку зернистостью 2000 или сверхмелкой. Используйте блок для шлифовки и полировки для повышения качества поверхности.

Тщательное планирование и выполнение, а также выбор методов шлифования и инструментов в соответствии с материалами гарантируют, что особые требования к каждому отпечатку будут выполнены детально и в точности.

Альтернативы шлифовке для других материалов

• Грунтовка и покраска: Различные материалы, такие как PLA, ABS и смоляные отпечатки претерпевают отчетливые изменения в процессе грунтования и покраски. Сначала убедитесь, что желаемая область поверхности загрунтована, а затем нанесите краску для цвета и детализации поверх нее. Распыление краски позволяет обеспечить сбалансированное покрытие.
• Полировка: Что касается деталей, изготовленных из смолы или PETG, можно использовать полировальные составы на таких материалах для улучшения блеска. Эта техника работает исключительно хорошо на прозрачных или декоративных компонентах.
• Термообработка: Вращение блока и листа工作台机铣床置物框 может использоваться для сглаживания излишних дефектов на таких материалах, как ABS. Используя эту технику, можно добиться четкой отделки. При работе с внешними областями требуется предельная точность, чтобы не произошло коробления.
• Сглаживание паров: Этот метод широко используется для ABS. Материал помещается под струю растворителя, например, ацетона, для проведения паровой обработки. Это позволяет материалу достичь некоторого блеска для лучшей отделки. Меры безопасности и соответствующая вентиляция имеют решающее значение.
• Покрытия: Для покрытия рекомендуется использовать эпоксидную смолу, поскольку она может помочь высушить и отполировать материал, сделав его более привлекательным. Эти покрытия полезны как для скульптурных материалов, так и для картин.

Благодаря грунтовке и покраске, а также соответствующим финишным штрихам, материалы можно точно подогнать под предполагаемое назначение, гарантируя при этом бесперебойную работу.

Какое оборудование мне понадобится для шлифования деталей, напечатанных на 3D-принтере?

Основные инструменты для правильной постобработки

1. Наждачная бумага – Для обработки поверхности требуется разная зернистость (например, 100–1000), при этом грубая зернистость используется для придания формы, а более мелкая — для полировки.
2. Шлифовальные блоки – Они помогают равномерно распределить давление при шлифовании вручную, что улучшает ровность поверхности.
3. Иглы – Отлично подходит для проработки мелких деталей или сложных фигурных вырезов, особенно в небольших отпечатках.
4. Роторные инструменты – Отлично подходит для быстрого удаления материала и работы со сложными геометриями. Присоединяемые аксессуары, такие как шлифовальные барабаны или шлифовальные биты, делают их еще более универсальными.
5. Оборудование для обеспечения безопасности – Всегда надевайте перчатки и респиратор, чтобы защитить себя от мусора и частиц во время шлифования.

Чтобы обеспечить эффективность процесса постобработки деталей, напечатанных на 3D-принтере, обязательно вооружитесь этими инструментами.

Применение шлифовальных губок для достижения оптимальных результатов

1. Pr.erp правильный уровень твердости: Различные шлифовальные губки имеют разную зернистость. Grif 60 и 80 воспринимают грубые значения, которые отлично подходят для придания формы и удаления излишков материала, в то время как более тонкие кромки, такие как 120 и 240, используются для сглаживания поверхностей.
2. КС: Подготовьте обрабатываемую поверхность, чтобы она была абсолютно чистой и не имела следов грязи или масла, чтобы губка могла плотно прилегать к ней во время шлифования.
3. Оказывать одинаковое давление: Обязательно крепко держите шлифовальную губку и шлифуйте поверхность с одинаковым давлением. Начните движение по кругу, а когда привыкнете к движению, измените его на линейное в зависимости от формы и контура шлифуемой поверхности.
4. Периодически останавливайтесь и проверяйте: Обязательно останавливайтесь время от времени и проверяйте обрабатываемую поверхность, чтобы убедиться, что вы получаете желаемые результаты. При необходимости точно настройте подход и уровень зернистости, чтобы добиться точной отделки, к которой вы стремитесь.
5. Замочите губку: После того, как вы закончите использовать губку, промойте ее, чтобы избавиться от нежелательной грязи. Это сохранит эффективность губки для подготовки песка в будущем.

Если вы будете следовать этим шагам, ваш проект больше не будет напоминать беспорядок, отпескоструенный, а будет выглядеть гладко и профессионально.

Какие проблемы возникают при шлифовке 3D-отпечатков и как их преодолеть?

Шлифовка: преодоление трудностей постобработки 3D-печати

При шлифовании главная проблема, с которой необходимо справиться в объектах, изготовленных методом аддитивного производства, — это опилки, нам нужно позаботиться о неровностях, комках или даже линиях слоев и заполнить их соответствующим образом. Используйте грубую наждачную бумагу или шлифовальную губку, чтобы эффективно устранить наиболее выраженные недостатки. Их следует сгладить и отполировать со временем мелкой наждачной бумагой. При выполнении этой задачи убедитесь, что объект хорошо поддерживается, чтобы не было повреждений при выполнении процесса шлифования. Небольшие напильники или шлифовальные инструменты могут помочь в работе со сложными областями или сложной детализацией. Наряду с этим, шпатлевка также может помочь с зазорами, такими как внешний край 3D-печатных компонентов, а также некоторые волнообразные формы. Это помогает лучше подготовить поверхность за меньшее время.

Как нанести грунтовку и покрасить для получения глянцевого покрытия

Детали, изготовленные с помощью аддитивного метода, можно наносить на краску для получения глянцевой отделки, но для идеального результата необходимо обеспечить надлежащий уход и грунтовку по краям. Грунтовка для определенных материалов лучше всего подходит для пластиковых компонентов, поэтому используйте ту, которая лучше всего подходит для 3D-печати. ​​Также гарантируется подготовка плоской, ровной поверхности с лучшей адгезией краски. Наряду с этим, мелкое распыление, наносимое на расстоянии от 6 до восьми дюймов, может равномерно распределить краску. Нанесение финишных слоев грунтовки с каждым слоем, при этом давая ему полностью высохнуть, как это всегда и нужно делать.

После грунтовки следующим шагом является подготовка поверхности. Используйте мелкую наждачную бумагу с зернистостью 400–800 и слегка отшлифуйте поверхность до гладкости. Что касается краски, убедитесь, что вы используете качественную глянцевую краску-спрей или акриловую краску, предназначенную для пластика. Краску следует наносить тонкими, ровными слоями с достаточным временем высыхания между слоями, чтобы краска полностью высохла и не было капель или неровного покрытия. После покраски идеально покрыть поверхность прозрачным глянцевым верхним покрытием для дополнительной защиты и улучшения блеска. Всегда помните о необходимости соблюдать необходимое время высыхания для каждого шага, чтобы результаты были оптимальными.

Часто задаваемые вопросы (FAQ):

В: Почему шлифовка имеет решающее значение для качества поверхности деталей, напечатанных на 3D-принтере?

A: Шлифовка должна быть выполнена для достижения максимальной эстетики 3D-печати. ​​Во-первых, она удаляет линии слоев. Во-вторых, она может служить этапом подготовки к покраске. Шлифовка приводит к лучшим эстетическим и функциональным результатам для FDM и 3D-смоляных отпечатков, что приводит к высококачественным 3D-печатям.

В: Какой тип наждачной бумаги используется при шлифовке 3D-отпечатков?

A: Шлифовка обычно выполняется поэтапно, начиная с грубой, которая составляет около 200, затем постепенно переходя к более мелкой наждачной бумаге для полировки. Грубая шлифовка помогает справиться с особенностями печати и способствует дальнейшему сглаживанию с помощью средней зернистости.

В: Какой метод шлифования лучше подходит для финишной обработки поверхности 3D-отпечатков: мокрый или сухой?

A: В большинстве случаев мокрая шлифовка имеет больше смысла, особенно при печати FDM и ABS, поскольку она улучшает качество отделки. Мокрая шлифовка лучше, потому что меньше пыли и бумага меньше забивается, что хорошо для общего результата.

В: Как высота слоя влияет на процесс шлифования 3D-печати?

A: При меньшей высоте слоя отпечатки легче шлифовать из-за более тонких слоев, что приводит к меньшему количеству видимых линий слоев. С другой стороны, отпечатки с более высоким слоем потребуют более обширной шлифовки для достижения гладкой поверхности.

В: Можно ли использовать ацетон для разглаживания вместо шлифования для отпечатков из АБС-пластика?

A: Да, обработка парами ацетона — это финишный этап, который обычно выполняется с отпечатками из ABS. Он способен растворить внешние слои отпечатка и тем самым создать гладкую поверхность без необходимости чрезмерной шлифовки.

В: Какой процесс отделки является наилучшим для функциональных деталей, требующих максимальной точности?

A: Для функциональных деталей наиболее точная отделка всегда достигается путем тщательной тонкой шлифовки излишков материала. Удаление слишком большого количества может разрушить размеры. Если добавлены другие отделки, отшлифуйте под слоем и убедитесь, что поверхность функциональна после нанесения слоя.

В: Как изменить настройки принтера, чтобы упростить шлифование?

A: Если вы хотите изменить настройки, чтобы отпечатки было легче шлифовать, рекомендуется уменьшить высоту слоя и скорость. Такие изменения обычно приводят к кажущейся легкой шлифовке.

В: Есть ли у вас какие-либо особые рекомендации по шлифовке 3D-моделей, изготовленных из смолы?

A: При шлифовке 3D-смоляных отпечатков лучше всего использовать мокрую шлифовку, чтобы уменьшить количество выделяемого тепла и пыли. Поскольку УФ-смола, как правило, более хрупкая, лучше всего быть осторожным и контролировать шлифовку, чтобы не повредить поверхность отпечатка.

В: Какой уровень шлифовки следует ожидать от моих 3D-отпечатков?

A: Соблюдение правильной процедуры шлифования для 3D-печати приведет к получению гладкой поверхности с минимальными линиями слоев. Поверхность будет готова к покраске или другим процессы отделки в зависимости от материала использовано и деталь на отшлифованной поверхности.

Справочные источники

1. Влияние шлифования и плазменной обработки деталей, напечатанных на 3D-принтере, на их сцепление с деревом с помощью клея ПВА

• Авторы: М. Кариж и др.
• Journal: Полимеры
• Дата публикации: 2021-04-01
• Токен цитирования: (Кариж и др., 2021 г.)
• Резюме:
  • В данном исследовании анализируется влияние шлифования и плазменной обработки на прочность сцепления деталей, напечатанных на 3D-принтере из PLA, Wood-PLA и ABS, с древесиной с использованием клея ПВА.
  • Методология: Авторы обработали и оценили прочность на сдвиг соединения 3D-печатных образцов с различной обработкой поверхности (необработанной, отшлифованной, обработанной плазмой, отшлифованной и обработанной плазмой). Была проведена оценка влияния обработки поверхности на склеиваемость 3D-печатных поверхностей.
  • Ключевые результаты: Результаты показывают, что прочность связи между 3D-печатными деталями и древесиной была значительно улучшена за счет применения плазменной обработки. В случае материалов ABS сочетание плазменной обработки и шлифования показало, что обеспечивает наибольшую прочность связи, тем самым подчеркивая ценность подготовки поверхности при склеивании.

2. Поверхностная обработка аморфного полиэфирэфиркетона, изготовленного по технологии FDM, и его композита, армированного углеродным волокном, методом сухого фрезерования

• Авторы: Чэн Го и др.
• Journal: Полимеры
• Дата публикации: 2021-06-30
• Токен цитирования: (Guo et al., 2021)
• Резюме:
  • Целью данного исследования является улучшение качества поверхности 3D-печатного полиэфирэфиркетона (ПЭЭК). детали и углеродное волокно детали из армированного ПЭЭК (CF/PEEK) методом сухого фрезерования для смягчения эффекта лестницы, обычно наблюдаемого при использовании методов моделирования методом послойного наплавления (FDM).
  • Методология: В ходе исследования была проанализирована взаимосвязь между параметрами 3D-печати, такими как угол растра и толщина слоя, и параметрами фрезерования, включая глубину резания, скорость шпинделя и скорость подачи на зуб, с целью улучшения качества обработки поверхности.
  • Ключевые результаты: Результаты показывают, что некоторые параметры фрезерования могут значительно улучшить качество поверхности деталей, напечатанных на 3D-принтере, уменьшив эффект лестничности и улучшив механические и косметические качества деталей.

3. Микроклапаны и микронасосы в стиле Quake, напечатанные на 3D-принтере

• Авторы: Юань-Шэн Ли и др.
• Journal: Лаборатория на чипе
• Дата публикации: 2018-04-17
• Токен цитирования: (Ли и др., 2018, стр. 1207–1214)
• Резюме:
  • Мы представим напечатанные на 3D-принтере микроклапаны и насосы, предназначенные для непрерывного и точного управления потоком, подчеркнув при этом роль свойств поверхности этих компонентов.
  • Методология: В данном исследовании авторы сконструировали микроклапаны и микронасосы с использованием технологии стереолитографической 3D-печати, сосредоточившись на проектировании и улучшении напечатанных деталей для обеспечения надлежащей герметизации и функциональности.
  • Ключевые результаты: При изучении микроклапанов, напечатанных на 3D-принтере, исследование показало, что они работают хорошо, и было отмечено, что отделка поверхности после печатного процесса имел важное значение для функциональности устройства. Он демонстрирует возможности 3D-печати для сложных жидкостных систем.

4. Наждачная бумага

5. 3D печать