تکنیکهای پس از پردازش در پرینت سه بعدی
تکنیکهای پس از پردازش قطعات پرینت سهبعدی (post-process techniques in 3d printing) برای بهبود ظاهر نهایی و عملکرد قطعات چاپ شده ضروری است. در این مقاله به بیان این تکنیکها میپردازیم:
-
سنباده زدن
سنباده زدن از جمله تکنیکهای پردازش است که برای صاف کردن عیوب سطح قطعات پرینت سه بعدی است. در این فرایند از کاغذهای سنباده با دانههای مختلف استفاده میشود تا سطح به تدریج صاف شود.
سنباده زدن عمدتاً به دلایل زیر استفاده می شود:
- صاف کردن سطح: خطوط لایه و عیوب سطحی که در قطعات پرینت سه بعدی رایج هستند را از بین میبرد.
- افزایش زیبایی: با ایجاد یک روکش صافتر، جذابیت بصری چاپ سه بعدی افزایش مییابد.
- آماده شدن برای رنگ آمیزی: با سنباده زدن، سطح چسبندگی بهتری برای رنگ یا سایر پرداختها پیدا میکند.
۲- نقاشی
در این مرحله با استفاده از پرایمر و رنگ، رنگ قطعه را تغییر میدهند.
۳- صاف کردن بخار
صاف کردن بخار از جمله تکنیکهای پردازش است که برای تقویت سطح قطعات پرینت شده سهبعدی، به ویژه آنهایی که از مواد ترموپلاستیک خاصی مانند ABS (اکریلونیتریل بوتادین استایرن) ساخته شدهاند، استفاده میشود.
مزایای این مرحله عبارت است از:
- خطوط و عیوب قطعه را صاف میکند و در نتیجه سطحی زیباتر ایجاد میکند.
- ظاهری براق و صیقلی ایجاد میکند که میتواند جذابیت بصری قطعه را افزایش دهد.
- سطح صافتر میتواند استحکام کلی قطعه را با حذف متمرکزکنندههای تنش بهبود بخشد.
نکته:
فرایند صاف کردن بخار معمولاً در موارد زیر استفاده میشود:
نمونهسازی: بهبود نمونههای اولیه برای ارائه یا آزمایش عملکردی
محصولات مصرفی: بهبود ظاهر محصولات نهایی، مانند اسباببازیها یا وسایل خانگی
هنر و طراحی: ایجاد مدلهای جذاب بصری برای اهداف هنری
با استفاده از صافکردن بخار، میتوانید کیفیت و ظاهر قطعات پرینت سهبعدی را به میزان قابل توجهی افزایش دهید و آنها را برای کاربردهای مصرفی و حرفهای مناسبتر کنید.
جهت مطالعه راجع به مشکلات پرینت سهبعدی اینجا کلیک کنید
۴- رنگرزی
در این مرحله با غوطهور کردن قطعه در حمام رنگ، رنگ چاپ را تغییر میدهند. این روش به ویژه برای نایلون و سایر مواد متخلخل مفید است.
۵- عملیات حرارتی
این مرحله از تکنیکهای پردازش برای افزایش قدرت و پایداری قطعه انجام میشود. قطعه چاپ شده را تا دمای خاصی گرم میکنند، که اغلب برای این کار موادی مانند PLA و PETG استفاده می شود.
جهت مطالعه راجع به گرم شدن بیش از حد در پرینت سهبعدی اینجا کلیک کنید
۶- روکشکردن
در این مرحله که هدف آن محافظت و افزایش خواص سطح است، یک پوشش شفاف یا رزین برای افزودن براقیت و ماندگاری قطعه اعمال میشود.
۷- مونتاژ
در این بخش چندین قسمتِ یک محصول نهایی ترکیب میشود.
۸- جایگذاری افزودنیها در پرینت سه بعدی
جایگذاری افزودنیها شامل ادغام اجزایی مانند رشتههای فلزی، مهرهها یا سایر سختافزارها در یک قطعه پرینت سهبعدی است. این تکنیک عملکرد و قابلیت استفاده قطعه چاپ شده را افزایش میدهد.
مزایای کلیدی جایگذاری افزودنیها عبارتند از:
- فراهم کردن نقاط اتصال محکمی برای پیچها یا سایر بستها
- فراهم کردن امکان ادغام قطعات مکانیکی یا الکترونیکی
- ممکن کردن ساخت طرحهای پیچیدهای که به امکانات اضافی نیاز دارند که از طریق چاپ قابل دستیابی نیستند
انواع افزودنیها
۱- افزودنیهای تنظیم حرارتی
افزودنیهایی فلزی هستند که حرارت داده میشوند و سپس به قسمت چاپ شده فشار داده میشوند و به آنها اجازه میدهند به طور ایمن با مواد اطراف بچسبند
۲- افزودنیهای رشتهای
برای ایجاد سوراخهای رزوهدار برای پیچها استفاده میشود. اینها را میتوان در حین چاپ یا بعد از آن نصب کرد
کاربرد
جاسازی افزودنیها ها مزایا و کاربردهای مختلفی دارد، از جمله:
- محصولات مصرفی: اسباب بازیها، ابزارها یا وسایل خانگی را که نیاز به مونتاژ دارند، تقویت میکند
- قطعات خودرو: ایجاد اجزایی که باید به طور ایمن وصل شوند، مانند براکتها یا محفظهها
- استفاده در تجهیزات پزشکی: ساخت حسگرها یا کانکتورها در دستگاههایی که نیاز به دقت و پایایی دارند
با تعبیه افزودنیها در قطعات چاپ شده سهبعدی، میتوانید عملکرد، دوام و تطبیق پذیری محصولات نهایی را به میزان قابل توجهی افزایش دهید و آنها را برای طیف گستردهای از کاربردها مناسب کنید
۹- برادهبرداری
برادهبرداری برای پالایش و بهبود قطعات پرینت سهبعدی از طریق دستیابی به ابعاد دقیق و تکمیل سطوح استفاده میشود. مزایای برادهبرداری عبارتند از:
- دست یافتن به تلورانسهای مشخصی که ممکن است با چاپ سهبعدی امکان پذیر نباشد.
- پوشش سطح را فراتر از آنچه که می توان از طریق روشهای چاپ به دست آورد، بهبود میبخشد.
- ویژگیهایی مانند سوراخهای رزوهای، شکافها یا هندسههای پیچیده را میتوان اضافه کرد.
انواع برادهبرداری
- فرز CNC
از ماشینهای فرز کنترلشده توسط کامپیوتر برای حذف مواد از سطح قطعه استفاده میشود. این نوع از برادهبرداری برای ایجاد ویژگیها یا اشکال دقیق ایدهآل است.
- تراش CNC
شامل چرخاندن قطعه در حالی که ابزار برش مواد را حذف میکند. معمولاً برای اشکال استوانهای و قطعات با تقارن استفاده میشود
- حفاری
با دقت بالا سوراخهایی در قطعه ایجاد میکند. این روش میتواند با دستگاههای CNC یا دریلهای دستی انجام شود.
- آسیاب کردن
در این روش از چرخهای ساینده برای پالایش سطوح و دستیابی به پوششی با کیفیت بالا استفاده میشود. این روش برای مواد سخت مناسب است.
کاربردها
برادهبرداری معمولاً در موارد زیر استفاده می شود:
- نمونهسازی: ایجاد نمونههای اولیه کاربردی که به ابعاد و پرداختهای دقیق نیاز دارند.
- قطعات نهایی در صنعت: تولید قطعات با کیفیت بالا برای صنایعی مانند هوافضا، خودروسازی و تجهیزات پزشکی
- سفارشیسازی: اصلاح قطعات چاپ شده موجود برای کاربردهای منحصر به فرد یا دست یافتن به عملکرد بهبود یافته.
با گنجاندن برادهبرداری در فرایندهای پس از پردازش قطعات پرینت سهبعدی، میتوانید دقت، دوام و کیفیت کلی محصول نهایی را افزایش دهید و آن را برای کاربردهای سختتر مناسبتر کنید.
10_ آبکاری
- هدف: این فرایند یک روکش فلزی اضافه میکند و استحکام را بهبود میبخشد.
- روش: قطعه را با یک لایه فلز از طریق یک فرآیند الکتروشیمیایی پوشش میدهد.
هر یک از این تکنیکها بسته به نیازهای خاص پروژه میتواند کیفیت و کاربرد قطعه چاپ شده سهبعدی را تا حد زیادی بهبود بخشد.
آبکاری در پرینت سهبعدی
هدف: آبکاری شامل قراردادن یک لایه فلز بر روی یک قطعه پرینت سه بعدی است. مزایای اصلی آبکاری عبارتند از:
- زیبایی: یک روکش فلزی و براق اضافه میکند که میتواند جذابیت بصری قطعه چاپ شده را بهبود بخشد.
- افزایش استحکام: دوام را بالا میبرد و میتواند خواص مکانیکی را بهبود بخشد.
- مقاومت در برابر خوردگی: از مواد پایه در برابر عوامل محیطی محافظت میکند.
- ویژگیهای عملکردی: افزودن سطوح رسانا را برای کاربردهای الکترونیکی امکانپذیر میکند.
فرآیند:
۱- آمادهسازی قسمت چاپی
- تمیز کردن: قطعه را کاملاً تمیز کنید تا هرگونه گرد و غبار، روغن یا باقیماندهای که میتواند در چسبندگی فلز اختلال ایجاد کند، پاک شود.
- اصلاح سطحی: برخی از مواد ممکن است به عملیات سطحی اضافی (مانند سنباده زدن) برای بهبود چسبندگی نیاز داشته باشند.
جهت مطالعه راجع به آمادهسازی فایلها برای پرینتسهبعدی اینجا کلیک کنید
۲- پوشش رسانا
مواد غیر رسانا: اگر قطعه چاپ شده از مواد نارسانا مانند PLA ساخته شده باشد، باید یک لایه رسانا روی کار اعمال شود. این کار را میتوان با استفاده از روشهای زیر انجام داد:
۱- رنگ رسانا: اعمال اسپری یا رنگ رسانا با استفاده از قلم مو
۲- جوهر رسانا: اعمال جوهر رسانا از طریق چاپ
۳- راه اندازی آبکاری
- حمام الکترولیتی: یک حمام آبکاری حاوی محلولی از نمکهای فلزی (مانند نیکل، مس یا طلا) و یک الکترولیت استفاده کنید
- آند و کاتد: بخشی که قرار است آبکاری شود به عنوان کاتد عمل می کند، و یک الکترود فلزی به عنوان آند عمل می کند
۴- فرآیند آبکاری
جریان الکتریکی: جریان الکتریکی را از حمام عبور دهید. یونهای فلزی موجود در محلول به سمت قسمت دارای بار منفی (کاتد) جذب میشوند و در نتیجه یک لایه فلزی روی سطح آن رسوب میکند.
مدت زمان: زمان مورد نیاز برای آبکاری میتواند بر اساس ضخامت مورد نظر لایه فلزی متفاوت باشد.
۵- درمان پس از آبکاری
شستشو: قسمت آبکاری شده را بشویید تا محلول اضافی از بین برود.
خشک کردن: اجازه دهید کاملا خشک شود.
جلا دادن: در صورت تمایل، سطح را پولیش کنید تا براق تر شود.
کاربردها
آبکاری معمولاً در موارد زیر استفاده می شود:
۱-محصولات مصرفی: افزایش جذابیت زیبایی اقلامی مانند جواهرات، کالاهای خانگی و قطعات تزئینی.
۲-اجزای صنعتی: افزایش دوام و مقاومت در برابر خوردگی در قطعات کاربردی مورد استفاده در ماشین آلات یا کاربردهای خودرو.
۳- الکترونیک: ایجاد مسیرها و اجزای رسانا در وسایل الکتریکی
با استفاده از آبکاری الکتریکی، میتوانید خواص و زیباییشناسی قطعات پرینت سهبعدی را به میزان قابلتوجهی افزایش دهید و آنها را برای طیف وسیعتری از کاربردها مناسب کنید.
جمعبندی
تکنیکهای پسازپردازش در پرینت سهبعدی نقش حیاتی در بهبود کیفیت ظاهری، عملکردی و مکانیکی قطعات ایفا میکنند. از سنبادهزنی و پرداخت سطحی تا روشهای پیشرفته مانند آبکاری شیمیایی و پوششدهی، هر تکنیک مزایا و محدودیتهای خاص خود را دارد. انتخاب روش مناسب به عواملی مانند جنس ماده، کاربرد نهایی قطعه و الزامات فنی بستگی دارد. با پیشرفت فناوریهای پسازپردازش، امکان تولید قطعاتی با دقت بالا و کیفیت حرفهای فراهم شده است که گستره کاربردهای پرینت سهبعدی را در صنایع مختلف از پزشکی تا هوافضا وسعت بخشیده است. درک این تکنیکها و بهکارگیری بهینه آنها، کلید دستیابی به نتایج مطلوب و رقابتپذیر در حوزه ساخت افزایشی است.
برای مطالعه بیشتر راجع به تکنیکهای پس از پردازش اینجا کلیک کنید
ثبت ديدگاه
شما برای ارسال دیدگاه باید وارد حساب کاربری شوید در