製造具有複雜幾（jǐ）何形狀（zhuàng）的，功能（néng）集成式的零部件是3D打印技術主要優勢（shì）之（zhī）一，但是（shì）3D打印的零部件同時也麵臨著提高表麵質量的挑（tiāo）戰。對3D打印零部件進行後處理，是提升表麵質量的有效方式。那麽，怎樣才能充（chōng）分（fèn）發揮出後（hòu）處理工藝的效果？ 後處理技術（shù）對3D打印零部件的設計有影響嗎？ 美國一家從事後處理設備研發（fā）及服務的公司 Bel Air Finishing Supply 針對這些問題提出了幾點建議。

 

 

3D打（dǎ）印後處理有“套路”

 

沒（méi）有哪種技術可以（yǐ）對所有的3D打印零部件進（jìn）行後處理。3D打印零部件的表麵質量受到打（dǎ）印機類型、打印技術和（hé）材料粒（lì）度多種因素的影響。後處理技術需要與打印材料、打印技術和零件幾何形狀相匹配（pèi），有時多種不同技術可以（yǐ）用於一種零件的（de）後處理。

 

在（zài）設計3D打印零件時（shí）要（yào）考慮的不（bú）僅僅是3D打印工藝。例如，一個原本由（yóu）5個部分組成的部件，可以（yǐ）被設計為一（yī）個（gè）整體的、集成式的零件，然後（hòu）由3D打印設備（bèi）及製造出來。但（dàn）是（shì）在（zài）采（cǎi）用這種設計（jì）方案的時候應考慮到打印完成後的表麵（miàn）處理要求，有時傳統的精加工技術可能並不適用於這（zhè）種3D打印的零件，那麽，這種情況下就需要重新調整設計方案，考慮將整體式的零件（jiàn）拆（chāi）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（zhǔn）的精加（jiā）工技（jì）術完成3D打印零件的表麵處理要求，又能夠保證高效的生產。

 

在確定你（nǐ）需（xū）要的3D打印方（fāng）式和進（jìn）行零件設（shè）計之前，就確定對零件表麵質量的要求。即使是同一個3D打印零件，不同位置上的表麵光潔度也會有所（suǒ）差異，比如在下（xià）圖（tú）中，零件7個不同（tóng）位置的表（biǎo）麵光潔（jié）度差異很大，這與打印零件的成型方向和在（zài）打印基台的定位是相關的。因此，為了獲得最佳的表麵光潔度，需要針對選擇（zé）的3D打印技術把握好零（líng）件關鍵麵的（de）成型方向。還有一（yī）個考慮的因素是打印速度，打印速度和表麵光（guāng）潔度是負相關的兩個因素（sù）。另外，零件的表麵光潔度關係到後處理時的材（cái）料去除量，一（yī）般來說打印零件的表麵光（guāng）潔度越低，在後處理時需要去除的材（cái）料就越多。

 

 

充分了解後處理技術。3D打印後處理的工藝有多種，例如水射流清潔和濕磨工藝等，很多後（hòu）處理工藝都牽涉到一定程度的材料（liào）去除，因而（ér）在設計零件的幾何形狀（zhuàng）時需要（yào）考慮到後處（chù）理（lǐ）工藝，並考慮如何補償（cháng）這些去除量（liàng）。

 

對（duì）於粉末床工藝打印的尼龍零件，在打（dǎ）印後通過水射流（liú）工藝可以清除多餘（yú）的打印粉末，提升表麵光潔度。

 

後處理前的3D打印零件，

 

 

濕磨削後處理（lǐ）之後的3D打印零件，

 

收集後（hòu）處理的結果及數據，並用於（yú）下一輪的設計優（yōu）化。在對初次打印的零件進行後處理之後，評估尺（chǐ）寸公差，表（biǎo）麵（miàn）光潔度以及在後處理中損（sǔn）失的幾何（hé）形狀，將這（zhè）些（xiē）信息反饋給設計團隊，在進行設計優化時，考慮是否需（xū）要增加加工餘量，或者考慮是否需要將零件拆（chāi）分為多個組件等。

 

 

左1： 初次3D打印的未經過後處理的空氣壓縮機葉片:；左2：經過拋光處理的打印葉片，側（cè）麵前（qián）緣（yuán）有（yǒu）缺損；右1：參考了（le）初次打印和後處理結果後，在打印時對葉片進行了重新定位

 

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（bú）同的加工技術來製造的產品原型，然（rán）後進行表麵處理，對結果進行分析（xī），掌握每種工（gōng）藝（yì）所存在的（de）限製因素。