如何使 3D 列印零件獲得光滑的表面：3D 列印打磨指南

對 3D 列印組件進行平滑處理以獲得專業外觀有助於改善其外觀和功能，無論是原型、模型還是最終用途部件。他們通常需要進行後期處理，將具有粗糙表面和分層紋理的 3D 列印模型轉變為光滑的表面。完善 3D 列印的最有效技術之一是打磨。打磨可以將粗糙的表面變得光滑，呈現出更美觀的表面。在本指南中，您將了解打磨的整個過程，從列印準備到正確選擇工具和材料。閱讀本文後，您將掌握相關知識和技巧，無論您的技術水平如何，都可以幫助您在 3D 列印零件上獲得完美的效果。

您會使用哪些方法來打磨 3D 列印件？

為 3D 列印組件選擇合適的砂紙

3D 部件的砂紙選擇必須考慮粒度和砂紙的材料特性。首先使用 100-200 號粗砂去除層線和其他瑕疵。然後切換到更細的 400-600 來平滑和細化表面。為了最終完成，使用更高粒度（例如 1000 或更高）進行拋光。建議使用乾濕砂紙，因為產生的熱量會被阻止，並且不會損壞燈絲材料。砂紙本身也應該適合列印材料，可能是 PLA、ABS 或樹脂，而不會造成不必要的刮痕或磨損列印材料。

實現有效表面平滑的綜合濕磨方法

1. 步驟 1 收集你的工具。為了完成這項任務，需要各種不同粒度（例如 220、400、600、1000 和更高）的乾/濕砂紙、一塊乾淨的布、一容器水和一個噴霧瓶。如果用肥皂噴灑，它可以充當潤滑劑並最大限度地減少摩擦。
2. 步驟 2 首先使用更細的砂紙。為了打磨掉明顯的層線和瑕疵，可以使用較粗的 220 粒度的砂紙。當編織過程中熱量累積時，將砂紙浸泡在水中會有很大幫助，因為編織會變得更加順暢。為了獲得最佳效果，在緩慢移動紙張時，圓週運動必須保持恆定。
3. 步驟 3 逐漸轉向更精細的網格。全部打磨完畢後，再用 400 或 600 等較粗的砂紙進行最後的刮痕。當作品潮濕時，砂紙會逐漸改善表面，同時確保收集所有效率並清理周圍區域。
4. 步驟 4 經常清洗並查看該作品。為了更清晰地評估表面並去除任何剩餘碎片，必須清洗該零件。為了避免過度滯留，清洗可以清除剩餘的碎片，同時可以清楚地看到輪廓、輪廓和邊緣。
5. 使用高粒度的拋光劑來獲得光澤的表面。 最後的拋光要用粒度為 1000 或更高的砂紙。此步驟提供的平滑度非常適合為油漆或密封劑準備的 3D 列印。始終保持均勻的力量和運動，因為可能會產生不均勻的斑塊。
6. 清潔並乾燥表面。打磨的最後一步是用水流沖洗零件，以消除任何殘留的磨料。然後使用乾淨的超細纖維毛巾，小心地輕拍表面以去除水漬並確保表面清潔且準備就緒。

如果您正確地遵循這些步驟並使用正確的材料，您將在 3D 列印上獲得非常精細的表面。適當的濕打磨不僅可以使項目的外觀更加精緻，而且還可以使塗漆或塗層表面的耐久性更強。

實現光滑表面光潔度的要素

以...為目標 完美的表面處理，必須注意打磨的順序，所使用的磨料的類型，以及打磨的方向。機器砂光機使用粗砂紙將粗糙的原料打磨成細砂，再使用越來越細的磨料對金屬進行拋光，從而得到無刮痕的光滑表面。砂光機的統一方向可確保從表面去除均勻的材料，從而消除打磨不均勻的表面。選擇合適的基材，例如用於金屬的氧化鋁或用於塑膠的碳化矽，可顯著改善表面光潔度。所有這些參數共同決定了木工機械工作的舒適度和效率，並最終決定了成品工件的美觀和強度。

打磨在處理 PLA 3D 列印時有哪些好處？

消除 PLA 3D 列印上的層線

打磨是一種非常有用的工藝，透過消除層線來拋光 PLA 3D 列印件。這個過程從粗砂紙（例如 100 號砂紙）開始，然後可以使用更細的砂紙，例如 400 號甚至 1000 號砂紙。為了達到最佳效果，打磨應以圓圈或線性運動的方式進行。整體而言，透過此製程可大幅提高 PLA 列印件的美觀度和功能性能。

停用細砂紙磨 PLA 列印件的表面

需要 400 至 1000 號細砂紙 最終達到完美的效果 以及 PLA 列印件的表面。細粒砂紙可去除粗粒砂紙所留下的刮痕，同時提供整體完整的修飾效果。執行此過程時應大量使用濕打磨，因為它有助於避免灰塵和油堆積而導致 PLA 變形。均勻一致的覆蓋，砂粒粒度為 400 或更低，可產生更精細的外觀，使 PLA 列印看起來足夠優雅，可以展示。

是否可以打磨不同的3D列印材料？

3D 列印物件中樹脂的打磨方法

由於樹脂的脆性，因此可以進行嘲笑，但必須謹慎。首先使用粗砂、粒徑為 200-400 的砂紙去除支撐痕跡並平整表面作為準備工作。完成初步準備工作後，開始使用 800-1500 目的細砂紙打磨粗糙的邊緣，以獲得更拋光的效果。用水打磨會減少釋放的灰塵並避免浸泡在堵塞的砂紙中，從而產生更好的效果，最重要的是可以控制整個過程。務必確保用輕柔的壓力打磨，以避免過度打磨或損壞樹脂的細節。為了獲得更精緻、更深層的效果，拋光或塗上透明塗層可以增強樹脂的透明度。

不同 3D 材質的打磨技術不同

3D 列印所用材料的表面特性和耐久性等差異要求使用不同的打磨技術。

1. 解放軍： 首先使用 3-200 號粗砂紙打磨 400D PLA，然後再使用 800-1500 號軟砂紙進行打磨，以獲得更光滑的表面，同時確保濕砂以控制可能導致材料變形的熱灰塵。
2. ABS： 黏合 ABS 的介面需要非常小心。丙酮會使 ABS 的邊緣變得光滑，但過度接觸可能會導致表面熔化。對於更緊密的表面，建議進行鑽孔。
3. 聚乙二醇： 打磨 PETG 可能比較棘手，但只要多花點功夫就可以完成。帶式砂光機使用 600 和 1500 號砂帶完美地完成了這項工作，而對於最後的砂塊，建議使用 3000 號砂塊。修剪並擦拭表面以獲得最佳外觀。
4. 樹脂列印： 處理樹脂印刷時，初始階段應使用 200 號砂紙去除突出的支撐物。隨著工作的進展，應使用更細的砂紙來提高清晰度，使成品粒度達到 2000 或超細。使用塊進行打磨和拋光以提高表面光潔度。

根據材料選擇打磨技術和工具的同時進行仔細的規劃和執行，確保以細緻而複雜的方式實現每張印刷品的特定要求。

其他材料的打磨替代品

• 底漆和塗漆：各種材料（例如 PLA、ABS 和樹脂列印）在經過底漆和上漆的過程中都會發生明顯的變化。首先，確保所需的表面區域已上底漆，然後在其上塗上顏色和細節。噴塗油漆可以實現平衡覆蓋。
• 拋光： 對於用樹脂或 PETG 製成的零件，可以在這些材料上使用拋光劑來改善光澤。該技術對於透明或裝飾性組件非常有效。
• 熱處理： 旋轉塊和板材工作台機銑床置物框可用於消除 ABS 等材料上的多餘缺陷。使用這種技術，可以實現清晰的精加工。對於外部區域的操作，需要極高的精度以確保不會發生扭曲。
• 蒸氣平滑： 此方法主要用於ABS。將材料置於溶劑流（例如丙酮）下，進行蒸汽平滑處理。這使材料獲得一定的光澤，從而獲得更好的效果。安全措施和適當的通風至關重要。
• 塗料： 建議使用環氧樹脂進行塗層，因為它有助於風化乾燥和拋光材料，使其更具吸引力。這些塗層對於雕塑材料和繪畫都很有用。

透過上底漆和油漆以及適當的收尾工作；材料可以根據預期用途進行精細定制，同時確保流暢的性能。

打磨3D列印零件需要什麼樣的設備？

正確後製的主要工具

1. 砂紙 – 表面精加工需要多種粒度（如 100-1000），其中粗粒度用於成型，而細粒度用於拋光。
2. 砂磨塊 – 這些有助於在手動打磨時產生均勻的壓力，從而有助於改善表面的規律性。
3. 針銼 – 非常適合對小型或複雜形狀的切口進行細節處理，尤其是較小的印刷品。
4. 旋轉工具 – 非常適合快速去除材料和處理複雜的幾何形狀。可附加的配件（例如砂磨滾筒或研磨鑽頭）使其用途更加廣泛。
5. 安全設備 – 打磨時，請務必戴上手套和防塵面具，以防止碎屑和顆粒的傷害。

為了確保 3D 列印零件的後處理工作流程的效率，請務必配備這些工具。

使用打磨海綿以獲得最佳效果

1. 準備適當的勇氣： 不同的打磨海綿具有不同的粒度。 60 和 80 的 Grif 理解粗糙值，這對於塑造和去除多餘的材料非常有用，而 120 和 240 等更細的邊緣則用於平滑表面。
2. CS： 準備好要處理的表面，使其完全清潔，沒有任何污垢或油污，以便海綿在打磨過程中能夠與其正確接觸。
3. 施加同等壓力： 確保牢牢抓住打磨海綿並以均勻的壓力打磨表面。開始以曲線方式移動，一旦您習慣了運動，則根據打磨表面的形狀和輪廓改變為線性運動。
4. 定期停下來檢查： 確保每隔一段時間停下來檢查正在處理的表面，看看是否獲得了您想要的結果。根據需要微調您的方法和粒度，以達到您想要的精確效果。
5. 浸泡海綿： 使用海綿後，將其清洗乾淨，以去除任何不需要的污垢。這將使海綿將來能夠有效地進行沙子準備。

如果您遵循這些步驟，您的專案將不再像噴砂後的混亂局面，並且會顯得流暢和專業。

打磨 3D 列印面臨哪些挑戰以及如何克服這些挑戰？

打磨：克服 3D 列印後處理的挑戰

在打磨時，增材製造物品中需要處理的首要挑戰是鋸末，我們需要處理凸起、腫塊甚至層線並適當填充它們。使用粗砂紙或打磨海綿可以有效地針對最明顯的瑕疵。隨著時間的推移，這些應該用細砂紙打磨和拋光。完成此任務時，請確保物體得到良好的支撐，以便在打磨過程中不會造成損壞。小銼刀或打磨工具可以幫助處理困難區域或複雜的細節。除此之外，膩子填料還可以幫助填補 3D 列印組件外緣等縫隙以及一些起伏的形狀。這有助於在更短的時間內完成更好的表面準備。

如何塗底漆和油漆以獲得光澤效果

輔助增材製造的部件可以放入油漆中以獲得光澤的表面，但必須對邊緣進行適當的護理和底漆處理才能達到完美的效果。 特定材料的底漆最適合塑膠零件，因此請使用與 3D 列印最匹配的底漆。還可確保準備平整、均勻的表面以及更好的油漆黏附能力。除此之外，還可以將噴霧器放在距離罐子約 6 至 XNUMX 英吋的地方，以達到均勻分佈的效果。像往常一樣，完成每一層底漆的塗刷並讓其完全乾燥。

上底漆後，下一步是表面準備。使用 400 至 800 粒度的細砂紙輕輕打磨表面直至光滑。當涉及油漆時，請確保使用適合塑料的優質光澤噴漆或丙烯酸塗料。油漆應塗得薄而均勻，各層之間應有足夠的乾燥時間，以使油漆完全乾燥，避免滴落或塗層不均勻。塗漆後，最好用透明光澤面漆密封表面，以進一步保護並改善光澤。請務必記住遵循每個步驟所需的乾燥時間，以獲得最佳效果。

常見問題（FAQ）

Q：為什麼打磨對於 3D 列印零件的表面光潔度至關重要？

答：為了讓 3D 列印達到最佳的美觀效果，必須進行打磨。首先，它會刪除層線。其次，它可以作為油漆的準備步驟。打磨可以使 FDM 和 3D 樹脂列印獲得更好的美觀和功能效果，從而獲得高品質的 3D 列印。

Q：打磨 3D 列印件時使用哪一種砂紙？

答：打磨時一般分步進行，從粗糙度（200左右）開始，然後逐漸換到更細的砂紙進行拋光。粗打磨有助於處理印刷品的特徵，並有助於進一步平滑中等等級。

Q：濕打磨還是乾打磨更適合完成 3D 列印的表面？

答：在大多數情況下，濕打磨更有意義，尤其是對於 FDM 和 ABS 列印，因為它可以提高成品品質。濕打磨更好，因為灰塵較少，紙張不易堵塞，這對整體效果有好處。

Q：層高如何影響 3D 列印的打磨過程？

答：層高較低時，由於層更細，可見的層線更少，因此列印件更容易打磨。另一方面，較高層的列印將需要更廣泛的打磨才能獲得光滑的表面。

Q：對於 ABS 列印件，可以使用丙酮平滑處理代替打磨嗎？

答：是的，丙酮蒸汽處理是 ABS 列印中常用的整理步驟。它能夠溶解印刷品的外層，從而形成光滑的表面，而無需過度打磨。

Q：對於要求最高精度的功能部件，最佳的精加工製程是什麼？

答：對於功能部件，最精確的表面處理總是透過仔細打磨掉多餘的材料來實現。去掉太多可能會破壞尺寸。如果添加了其他飾面，請在塗層下方打磨，並確保塗層後表面可用。

Q：如何更改印表機設定以使打磨更容易？

答：如果您想調整設定以便列印件更容易打磨，建議降低層高同時降低速度。這些變化通常是透過看似毫不費力的打磨實現的。

Q：您對打磨 3D 樹脂列印件有什麼具體建議嗎？

答：打磨 3D 樹脂列印件時，最好使用濕打磨以減少產生的熱量和灰塵。由於 UV 樹脂往往比較脆，因此最好動作輕柔並控制打磨，以免損壞印刷品的表面。

Q：我的 3D 列印件應達到什麼等級的打磨效果？

答：遵循正確的 3D 列印打磨程序將獲得光滑的表面和最少的層線。表面將準備好進行塗漆或其他 根據材料進行精加工 使用並注意打磨表面上的細節。

參考資料

1. 打磨和等離子處理對 3D 列印零件與 PVAc 膠合劑黏合木材的影響

• 作者： M.Kariž 等人
• 日誌： 聚合物
• 發布日期： 2021-04-01
• 引文標記： (Kariž 等人，2021 年)
• 概要：
  • 本研究分析了打磨和等離子處理對使用 PVAc 黏合劑的 3D 列印 PLA、木質 PLA 和 ABS 零件與木材的黏合強度的影響。
  • 方法： 作者對經過不同表面處理（未處理、打磨、等離子處理、打磨和等離子處理）的 3D 列印樣品進行了處理並評估了其粘合剪切強度。對錶面處理對 3D 列印表面黏合性的影響進行了評估。
  • 主要發現： 研究結果表明，透過應用等離子處理，3D 列印零件與木材的結合強度顯著提高。對於 ABS 材料，等離子處理和打磨相結合的方式已被證明能夠提供最大的黏合強度，從而凸顯了表面處理在黏合劑黏合中的價值。

2. 透過乾磨對 FDM 製備的非晶態聚醚醚酮及其碳纖維增強複合材料進行表面精加工

• 作者： 程果等
• 日誌： 聚合物
• 發布日期： 2021-06-30
• 引文標記： (郭等人，2021)
• 概要：
  • 本研究的目的是提高3D列印聚醚醚酮（PEEK）的表面質量 零件和碳纖維 透過乾銑削增強 PEEK（CF/PEEK）零件，以減輕熔融沈積成型 (FDM) 方法中常見的階梯效應。
  • 方法： 研究分析了3D列印參數（例如光柵角度和層厚度）與銑削參數（包括切削深度、主軸轉速和每齒進給率）之間的相互關係，以改善表面光潔度。
  • 主要發現： 結果表明，某些銑削設定可以顯著改善 3D 列印零件的表面光潔度，減少階梯現象並提高零件的機械和外觀品質。

3. 3D 列印的 Quake 式微型閥和微型泵

• 作者： Yuan-Sheng Lee 等人
• 日誌： 芯片實驗室
• 發布日期： 2018-04-17
• 引文標記： (Lee 等人，2018 年，第 1207–1214 頁)
• 概要：
  • 我們將展示 3D 列印微型閥門和泵，專門用於連續和精確的流量控制，同時強調這些組件的表面特性的作用。
  • 方法： 在本研究中，作者使用立體光刻 3D 列印技術建造了微型閥和微型泵，專注於列印零件的設計和改進，以實現正確的密封和功能。
  • 主要發現： 在檢查 3D 列印的微型閥門時，研究表明它們性能良好，並指出 印刷過程中的表面光潔度 對於設備功能至關重要。它展示了 3D 列印用於複雜流體系統的可能性。

4. 砂紙

5. 3D印刷