Шлифоване на 3D отпечатъци: Как да шлайфате PLA и още

Шлифоването на 3D отпечатъци е много работа, но усилията си заслужават. Прочетете, за да научите как да постигнете готови за снимки 3D отпечатъци!

Всички производствени процеси имат ограничения, тъй като дори машините не могат да произвеждат форми, толкова гладки или детайлни, колкото са проектирани. Суровата 3D отпечатана част няма да бъде перфектна, следователно почти винаги е необходима последваща обработка. Това е стъпката, която в крайна сметка води до „Уау! Как го направи?” Шлифоването е най-често срещаната техника за последваща обработка в 3D печата, но също така е трудоемка.

В началото може да бъдете завладени от мисълта за шлайфане с часове. Бъдете сигурни, че има техники за получаване на по-бързи и по-професионално изглеждащи резултати. Шлифоването на PLA има някои уникални предизвикателства и помага да започнете с гладък печат. В тази статия ще обсъдим всичко, което трябва да имате предвид, когато шлифовате вашите 3D отпечатъци, както и как да го направите. Така че, запретнете ръкави и да се захващаме за работа.

Как да отпечатате гладки части

За да избегнете много работа по-късно, най-добре е да планирате предварително как ще отпечатате части, така че ще бъдат лесни за шлайфане. Всичко от това как съхранявате нишките до настройките, които избирате в резачката (slicer ), може да повлияе на това колко шлайфане ще изисква вашите отпечатъци.

PLA, както повечето пластмаси, е хигроскопичен , което означава, че абсорбира влагата от въздуха. Влажният PLA, преминаващ през дюзата на принтера, оставя груб, непостоянен завършек. Той също така оставя низове от материал след себе си. Новите макари се доставят вакуумно опаковани и с десикант, така че не са проблем. Макарите, по-стари от няколко седмици, обаче трябва да се съхраняват на сухо място или да се изсушат преди отпечатване.

Дори начина, по който експортирате своя 3D модел от вашия софтуер за проектиране, може да окаже влияние върху качеството на повърхността на крайния печат.  Chord height е максималното допустимо отклонение, което STL файлът ще има от изходния модел. По-ниско число означава, че моделът ще има по-голям брой полигони, което намалява фасетираните ъгли, виждани на извити повърхности. Когато експортирате STL файлове, поддържайте  Chord height много по-ниска от височината на слоя за печат.

Ако сте изтеглили STL файл от сайт за споделяне като Thingiverse , няма да можете да промените  Chord height. Като цяло STL файловете в хранилища обикновено имат прилична разделителна способност, така че това не е нещо, за което трябва да се притеснявате.

Настройки на слайсера (Slicer)

След като получите гладък STL файл, поддържайте инерцията в слайсера. Има доста настройки, които могат да помогнат за намаляване на необходимото количество шлайфане. Ето няколко:

• Ориентацията на печата играе роля за качеството на повърхността. Необходими са опори в надвесните зони, което прави много грапава повърхност. Ако е възможно, отпечатайте с добрата страна нагоре, за да няма видими следи от опори.
• Височината на слоя трябва да бъде настроена на по-фините настройки на вашата машина, в рамките на разумното. Много ниска височина на слоя може да добави много време за печат, но ще доведе до по-гладко покритие. Формите с вертикални стени и плоски върхове са по-прощаващи с груби слоеве, отколкото стени под ъгъл или куполни върхове.
• Дебелината на стената е много важна за шлайфане. Добре е да имате малко допълнителна дебелина на стената, в случай че шлайфате твърде дълбоко. В противен случай можете да оставите дупка или да откъснете парчета нишка. Тънка стена ще се отклони, докато шлайфате, показвайки отпечатък от пълнежа. Също така, не забравяйте, че ще хванете плътно частта- крехка част може лесно да се счупи по време на работа.
• Скоростта на печат , ако е зададена твърде висока, може да доведе до вибрация на принтера, оставяйки следи върху отпечатъка. Така че, забавете настройките за ускорение на машината, за да намалите вибрациите.

Уникалните функции на среза също могат да помогнат за постигането на по-гладък 3D печат. Ultimaker Cura и PrusaSlicer предлагат функция, наречена „гладене“, която изглажда горните слоеве на отпечатъка. Когато дюзата на принтера завършва горния слой, високите точки се размазват. Може да се наложи да експериментирате с настройките, но това може да помогне за изглаждане на горния слой.

Защо пясък?

Дори и да сте направили всичко възможно, шлайфането все още обикновено се изисква за постигане на превъзходно покритие. Но шлайфането може да бъде много работа, така че защо да го правите?

• Безопасност и комфорт: Премахването на остри ръбове и грапави повърхности винаги е важно. PLA не е много остър, но може да бъде неудобен в приложения за носене като костюми или протези. Напипайте цялата част с ръцете си и отстранете всичко остро с груба шкурка или пила. Правейки това първо, улеснява агресивното шлайфане в следващите стъпки.
• Прецизно прилягане: Ако сглобявате механични части, прецизността е важна. Искате да запазите форми като плоски и цилиндрични. Валовете и отворите се нуждаят от точни хлабини въз основа на тяхната функция, но в зависимост от точността на вашия принтер може да се наложи известна настройка. Преди и по време на шлайфане, тествайте прилягащите части и маркирайте областите, които трябва да се отстранят, и внимавайте да не отидете твърде далеч.
• Естетика: Как изглежда една щампа е важно, особено за функционални части като филмови реквизити или маркетингови демонстрации, но също така и чисто за гордост от изработката. Във всички тези случаи премахването на линиите на слоя е приоритет.

Какво ще ви трябва

Каквито и да са причините за шлайфане, ще искате първо да започнете с бързото отстраняване на материала. Така по-голямата част от оформянето се извършва бързо.

Шкурката се предлага в различни видове песъчинки (нива на грапавост). Едрите зърна са за бързо отстраняване на материала. Средните зърна са за изглаждане преди грундиране. Фините зърна са за подготовка за боядисване. Между слоевете боя могат да се използват много фини зърна. Extra-fine са за лъскане и полиране след боядисване.

Често по-евтините продукти имат лоши лепила, които карат пясъка да пада от хартията. Още по-лошо е шкурка с непостоянни размери на зърна. Едно едро зърно върху парче фина хартия може да остави дълбоки драскотини, което ще ви върне към грубо шлайфане. Поради тази причина избягвайте да съхранявате заедно груби и фини шкурки. Също така е важно да почистите детайла, преди да смените на по-фини зърна на шкурката, за да премахнете всички остатъчни едри зърна.

Направи си сам инструменти

Геометрията на някои части може да изисква специализирани инструменти за шлайфане на определени повърхности или труднодостъпни места. За щастие, това не трябва да е скъпо, тъй като има много решения. Шлифовъчен блок, например, може да се създаде чрез увиване на шкурка около парче твърд материал, обикновено дърво.

Простото сгъване на парче шкурка е чудесно за дълбоки канали и ъгли. Навийте шкурка около дюбела за уголемяване или изглаждане на дупки. Разбира се, можете също да отпечатате свои собствени инструменти за шлайфане .

Оборудване, закупено от магазина

По отношение на инструментите за шлайфане, които да купите, пилите са удобни за труднодостъпни места. PLA няма да износва пилите, но може да запуши зъбите им, така че телена четка за почистване на пили– също е добре да имате под ръка.

Друг добър елемент, който трябва да държите под ръка, е кърпа за лепене , която се използва за почистване на обект преди грундиране или боядисване. Целият този прах от шлайфане трябва да отиде някъде!

ЕЛЕКТРИЧЕСКИ ИНСТРУМЕНТИ

Електрическите инструменти са чудесни за бързо отстраняване на материал върху големи площи. Това може да спести много време, но изисква малко практика. Триенето ще омекне или стопи PLA след няколко секунди, ако натиска или скоростта са твърде високи, особено ако стените са тънки или частта е малка.

Препоръчително е да започнете с по-малко критични зони, докато усетите колко бързо се нагрява. Не шлифирайте една област дълго. Ако частта става по-малко гладка, докато шлайфате, става твърде гореща. Полъх на вентилатора може да помогне, но важното е най-вече за поддържане на движението на инструмента.

ДРУГИ МАТЕРИАЛИ

Пълнителите и грундовете са от съществено значение за скриване на линии на дълбок слой, празнини и други ниско разположени дефекти. По-големите празнини могат да бъдат закърпени с кит за дърво или подобни пълнители, докато грундовете са вид пореста боя, която прилепва добре към основната повърхност.

Има няколко вида грунд, за които трябва да знаете. Грундовете с четка струват по-малко и са добри за запълване на петна или много големи проекти. Спрей грундовете са удобни и не оставят следи от четката.

Техника на довършителни работи

Отпечатаната повърхност на частта има върхове и вдлъбнатини. Пиковете се състоят от печатни слоеве, поддържащ материал, артефакти на принтера или STL възли. Долините са пространствата между слоевете и пролуките, причинени от прекъснат поток от дюзи.

За да изгладите повърхността, ще трябва да изравните върховете, като премахнете материал и повдигнете вдлъбнатините с пълнител или грунд. Агресивно първо преминаване с груба шкурка ще премахне почти всички върхове. Следващите преминавания, всяко с по-фина шкурка, ще премахнат драскотините от предишната стъпка.

За по-фини повърхности може да се използва мокро шлайфане. Използването на малко вода помага да се изчистят отломките и да се предотврати залепването върху шкурката, тъй като грундът и пълнителите могат да залепнат по шкурката и да запушат песъчинката.

Но най-важното: не забравяйте винаги да използвате маска за прах и защита за очите, когато шлайфате!

Ниво на козметично завършване 

Как да разберете кога сте готови? Как определяте финалното ниво ? Помислете за крайната употреба и колко голям дефект може да остане незабелязан. Основното човешко око може да различи елемент с размер около 0.3 mm от разстояние 1 m. Можете да използвате това съотношение, за да определите минималния размер на дефекта за всеки случай на употреба.

За да определите колко повече довършителни работи изискват, винаги ги проверявайте при добро осветление и боята напълно изсъхнала. Боята се свива, докато изсъхва, разкривайки несъвършенства.

Резюме стъпка по стъпка

За да приложите наученото към следващия си проект, използвайте това резюме като ръководство:

1. Използвайте STL файл, който има достатъчно точност за вашия случай на употреба.
2. Печат на части с оптимизирани настройки на слайсера.
3. Преди шлайфане проверете детайла за дефекти на печат, остри ръбове или грапави повърхности.
4. Започнете с груба шкурка или пили, за да изгладите всички опасни ръбове и повърхности.
5. Тествайте монтирането на всички части, които се нуждаят от сглобяване, като превключвате всички движещи се части през техния обхват на движение. 
6. Използвайки шкурка, шлайфайте всички естетични повърхности. Премахнете всички върхове надолу към долините. 

7. Използвайте пълнител тип кит за дърво, за да запълните всякакви празнини, оголен infill или други дефекти на печата. Оставете шпакловката да изсъхне.
8. Използвайки шкурка , шлайфайте всички ремонти, които сте шпакловали, за да премахнете излишния материал.
9. Използвайки по-фина шкурка, шлайфайте всички повърхности. Продължете, докато всички дълбоки драскотини изчезнат.

10. Използвайте грунд за боядисване на части с един равномерен слой. Оставете да изсъхне.
11. Проверете всяка част, с добро осветление, за дефекти и видими линии на слоя.
12. Отново шлифовайте части с по-фина шкурка, като обръщате повече внимание на проблемните зони.
13. Грундирайте отново всяка част и оставете да изсъхне.
14. Повторете предишните три стъпки, докато частите отговорят на вашите очаквания за качество.
15. Сега вашите части трябва да бъдат готови за боядисване.

Алтернативи на шлайфането

Сега, ако всичко това изглежда като твърде много работа за вас, има няколко други метода за изглаждане на PLA . Машинка за гравиране на дърво или поялник, може да се използва за внимателно разтопяване на външната повърхност, като се постига гладкост с малко усилие. 

Някои от тези други техники могат да отделят дим и миризма, за това препоръчваме добра вентилация. Например, епоксидни или UV смоли могат да бъдат покрити върху детайла, оставяйки дебела твърда обвивка, но не искате да дишате определени покрития твърде дълго. След няколко компилации ще намерите точния баланс между прекарано време и качество на завършване. Сега започнете следващия си проект и започнете да правите прах!

При възникнали въпроси, не се колебайте да се свържете с екипа на 3MG Bonev Ltd. за да ви помогнем.

А ако не ви се занимава да шлайфате и/или други финални дейности за вашите проекти, потърсете ни – ние ще го направим за Вас!