製（zhì）造具有複雜（zá）幾（jǐ）何形狀（zhuàng）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3D打（dǎ）印的零（líng）部件同時也麵臨著提高表麵質量（liàng）的挑戰。對3D打印零部（bù）件進行後（hòu）處（chù）理，是提升表麵（miàn）質（zhì）量的有效方式。那（nà）麽，怎樣才能充分發揮出後處理（lǐ）工藝的效果？ 後處理技術對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及服務的公司 Bel Air Finishing Supply 針對這些問題提出了幾點建議（yì）。

3D打印（yìn）後處理有“套路”

 

沒有哪種技術可以對所有的3D打印零部件進行後處理。3D打印零部件的表麵質量受到打印機類型（xíng）、打印技術和材料粒度多種因素的影響。後處理技術需要與打印材料、打（dǎ）印技術和（hé）零（líng）件（jiàn）幾何形（xíng）狀相（xiàng）匹配（pèi），有（yǒu）時多種（zhǒng）不同技術可以用於一種零件的（de）後（hòu）處理。

 

在設計3D打印零件時要考（kǎo）慮的不僅僅是3D打印工藝。

 

例如，一（yī）個原本由5個部分組成的部（bù）件，可以被設計為一個整體的、集成式的零件，然後（hòu）由3D打印設備及製造出來。但是在采用（yòng）這種設計方案（àn）的時候應考慮到打印完成（chéng）後的表麵處理要求，有時傳（chuán）統的精加工技術（shù）可能並不適用於這種3D打印的零件，那麽，這種情況下就需要重新調整設（shè）計方案，考慮將整（zhěng）體式的零件拆分為兩個部分，打（dǎ）印完成之後進行組裝。調整設計（jì）方案之後，既可以通過標（biāo）準的精（jīng）加工技術完成3D打印零件的表麵處理要（yào）求，又能夠保證高效（xiào）的生產。

 

在確定你需要的（de）3D打印方式和進行零件設（shè）計之（zhī）前，就確定（dìng）對零件（jiàn）表麵質（zhì）量的要求。

 

即使是同（tóng）一個3D打印零件，不（bú）同位置上的表麵光（guāng）潔度（dù）也會有所差異，比如在下圖中，零件7個不同（tóng）位置的表麵光潔度差異很大，這與打印零件的成（chéng）型方向和在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）件關鍵麵的成型方向。還有一個考慮的（de）因素是打印速度，打印速度和表麵光（guāng）潔度是負（fù）相關的兩個因素。另外，零件的表麵光（guāng）潔度（dù）關係到後處理時的材料去除量，一般（bān）來說打印零件的表麵光（guāng）潔度越低，在後處理時需（xū）要去除的材料（liào）就越多。

 

充分（fèn）了解後處（chù）理技術。

 

3D打印後處理的工藝有（yǒu）多種，例如水射流清潔和濕磨工藝（yì）等，很多後處理工藝都牽涉（shè）到一定（dìng）程度的材料去除，因而在設（shè）計零件的幾何（hé）形狀時需要（yào）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（chuáng）工藝打印的尼龍零件，在打（dǎ）印後通過水射流工藝可以清除多餘的（de）打印粉末，提升表（biǎo）麵光（guāng）潔度（dù）。

 

後處理（lǐ）前的（de）3D打印零件，右圖為200倍（bèi）放大圖像

 

濕磨削後處理之後的3D打印零件，右圖為（wéi）200倍放大圖像

 

收集後（hòu）處理的結果及數（shù）據，並用於下一輪的設計優化。

 

在對初次打印（yìn）的零件進（jìn）行後處理之後（hòu），評估尺寸公差，表麵光潔度以及在後處理中損失的幾何形狀（zhuàng），將（jiāng）這些信息（xī）反饋給設計團隊，在進行設計優化時，考慮是否需要增加加（jiā）工（gōng）餘量，或者考慮是否需要將零件拆分為多個組件等。

 

 

 

左1： 初（chū）次3D打印的未經過後處理的空氣壓縮（suō）機葉片:；左2：經過拋光處理的打印葉片，側麵前緣有缺損；右1：參考了初次打印和後處理結果後，在打（dǎ）印時對葉（yè）片進行了重新定位

 

花時間理解（jiě）和驗證你所使用的任何一種後處理工藝。

 

條件（jiàn）允許的話，用不同的加工技術來製（zhì）造的產品原型，然後（hòu）進行表麵（miàn）處理，對（duì）結果進行分析，掌握每種工藝所存在的限製因素。