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从3D模型到成品:SLA 3D打印15个阶段

创建时间: 01/27/2019


3D打印不仅仅是在机器上按下打印,它是一个多阶段的过程,从计算机上的3D模型开始,最后是具有完美尺寸的光滑部分。本指南将指导您完成制作工业级3D打印部件的每个步骤。这个过程并不像有些人想象的那么复杂,可以概括为大约15个阶段。让我们依次快速浏览一下。

1.导入和处理3D模型

在进行任何打印之前,需要详细的3D模型。这类似于CNC加工等传统技术,但在准备文件的方式和所需的分析类型方面存在重大差异。该文件被导入到3D建模软件中,经过一段时间的分析后,将召开会议讨论优化。这些变化通常非常小,旨在使模型更容易打印。有时由于重量和材料浪费而不希望印刷完全坚固的部件,因此在这种情况下,技术人员将在3D模型上添加排水孔,这将允许未固化的树脂流出,从而提供轻质且中空的部件。

SLA Workflow-Importing and processing the 3D model
渲染的捕鱼设计

2.定位零件

构建室中的部件的定向非常重要并且确定支撑结构的数量和位置,因此这需要在早期确定。通常,部件将被定位成使得支撑件大部分位于不太可见的侧面,例如后部或底部。通常最好将零件倾斜约45度,因为这样可以更容易地支撑材料。更垂直的部件将不太稳定,因此需要更多的支撑材料。

SLA Workflow-Orienting the part
处理零件

3.生成支持

准确确定支撑位置的计算非常复杂,最好由软件执行。软件生成的支持通常都不错,并且可以完成工作,尽管熟练的技术人员根据他们的经验进行一些调整是最好的。

sla-workflow-generating-the-supports
软件生成支持

4.准备打印机

与CNC加工等其他技术相比,SLA 3D打印机在制备方面要求很少。安装平台,水箱充满树脂。通常,新填充的树脂表面会含有泡沫或气泡,因此需要将其刮掉。在此之后,机器的涂覆刀片缓慢地越过树脂以确保其完全水平。

SLA Workflow-Preparing the printer
撇去表面气泡

5.导入文件

在发生这种情况时,带有支持的已处理3D模型将保存为SLC格式文件,并通过USB记忆棒传输到机器。一旦装入机器,打印团队就会仔细检查并确定最终的打印方向。

SLA Workflow-Importing the file

使用USB记忆棒将文件传输到机器

6.印刷

一切准备就绪后,就可以打印并开始生产了。我们已经介绍了SLA打印在其他文章中如何工作的技术细节,所以如果您对树脂如何逐层固化的机制感兴趣,您可以在这里阅读它。该过程是自主的,并且不需要任何人员密切监视它或在打印期间提供任何输入。印刷时间由许多因素决定,包括零件尺寸,零件复杂性,使用的材料,方向,层尺寸等等。工业建筑通常需要超过24小时,但通常比同等的CNC生产过程更快。打印完成后,构建平台自动升回原始位置,成品部件从树脂中露出。

SLA Workflow-Printing
激光在树脂表面

7.从机器上卸下部件

当打印部件时,它不与构建平台直接接触,因为这会影响表面处理。相反,支撑材料直接印刷在构建平台的格子格栅上,然后将部件本身印刷在这些支撑件上。构建平台是一个格栅,以便液态树脂能够流过它。零件完成后,必须从构建平台移除零件,这需要使用刮刀和一点力。破坏底座不是问题,尽管这种材料无论如何都要被移除。

SLA Workflow-Removing the part from the machine
成品部件仍然粘在打印平台上

8.用酒精清洁并取下支架

一旦取下,该部件就被带到酒精浴中。它们在受控条件下保存在单独的房间内,处理者必须穿全身保护。用酒精清洗的目的是去除部件表面上任何残留的未固化树脂,并使支撑材料更容易去除。有三个酒精浴,部分依次通过。在第一次浴中,它只是浸没在酒精中并轻轻洗涤。在第二浴中,用手将支撑材料折断并进行一些刷洗以进一步除去可能仍存在的任何残留物。在第三次洗澡时,刷牙更有活力。洗涤完成后,将部件彻底喷射空气。

SLA Workflow-Cleaning with alcohol and removing the supports
用酒精刷牙

9.去除顽固的支撑材料并打磨

然后将干燥的部件放在工作台上,人员除去最顽固的支撑材料。这需要尖锐的工具和一点技巧和耐心。目标是在不损坏零件的情况下留下光滑的表面。一旦最后一个被刮掉,就可以进行第一轮打磨了。这主要是为了消除在移除支撑材料期间引起的任何粗糙度并且准备用于后固化的部件。

SLA Workflow-Removing stubborn support material and sanding
清除排水孔

10.后固化

我们有一篇关于后固化的专门文章,详细解释了为什么这个阶段是必要的以及它是如何工作的。简而言之,新印刷的SLA部件尚未达到最高聚合水平,需要额外的固化时间。对于某些材料,这不是完全必要的,但是大多数材料通过在UV烤箱中短时间给予它们而得到显着改善。重要的是,该部件获得均匀的固化,因此烤箱配有转盘和部件周围的UV灯泡。

SLA Workflow-Post-curing
在固化炉中

11.质量控制

在工业3D打印中,准确性至关重要,因此在质量控制方面进行尽职调查非常重要。具体而言,与原始3D模型相比,有必要确认打印部件的尺寸在所需的公差范围内。为了获得最准确的测量结果,我们使用了遥控机器人手臂。我们还使用显微镜相机拍摄零件表面的图像,并检查这些图像的粗糙度或不均匀性。

SLA Workflow-Quality control
归档在排水孔中

12.第二轮打磨

现在是进行另一轮打磨的时候了,如果通过显微镜照相机确定任何特别粗糙的区域,打磨机可以专注于那些。这一轮打磨的主要目的是准备绘画部分。

13.底涂层和进一步打磨

绘画分几个阶段进行。首先,将一个底涂层喷涂在刚打磨过的部件上。一旦涂料干燥,就会进行另一轮强烈打磨,确保在涂覆主涂层之前表面尽可能光滑。根据所需的部件和表面处理,可以进行几轮喷涂和打磨,直到达到所需的效果。

SLA Workflow-Undercoat and further sanding
打磨底毛

14.涂上面漆

绘画是整个过程中技能最密集的部分之一,当需要多种颜色时尤其如此。涂料均匀涂抹是非常重要的,并且涂料涂层比其它涂料更容易涂抹在某些区域,因此这个阶段最好由经验丰富的人员进行。避免气泡或灰尘也很重要,因此涂装总是在实验室条件下进行。在多色部件的情况下,必须应用遮蔽胶带,因为依次喷涂不同的颜色。正如您可能想象的那样,这是非常详细和繁琐的工作,实现完美的对比并不容易。

SLA Workflow-Applying the top coat
喷涂在面漆上

15.抛光

一旦涂上面漆,表面就会被打磨成具有吸引力的光泽。有效的抛光需要比你想象的更多的时间和技巧,但如果正确执行,结果是惊人的。

SLA Workflow-Polishing
完成的文章

完成

从开始到结束的整个过程通常只需要2至3天,这比传统的替代方案快得多。如果您想了解更多有关SLA 3D打印如何为您服务的信息,我们很高兴收到您的来信!

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