FDM 3D打印復合模具的后處理方法一覽

lydiazhang   2017-08-08 15:07:19

傳統(tǒng)的金屬和FRP(纖維增強聚合物)模具通常需要在初始成型或研磨過程之后進行后處理。后處理步驟包括背襯或支撐結(jié)構(gòu)的組裝,添加插入物/襯套,并且經(jīng)常進行拋光以實現(xiàn)期望的表面光潔度。與傳統(tǒng)工具技術相似的FDM復合模具通常還需要一定程度的后期處理,具體取決于工具的尺寸,應用和復雜性。FDM復合模具最常用的后處理操作是密封。

建成的FDM復合材料工具具有固有的孔隙度(見圖1)和表面光潔度,對大多數(shù)復合零件應用而言是不可接受的。因此,通常需要后處理操作來實現(xiàn)期望的工具性能。

表面處理:

可以使用各種方法來改善FDM工具表面的表面粗糙度,包括手動打磨,介質(zhì)噴砂,翻滾和脫脂加工。目前,滿足表面光潔度要求(<64μinRa)并提供真空完整性的最佳實踐是手工磨蝕,隨后應用環(huán)氧樹脂密封劑,圖2.推薦的打磨和密封工藝在FDM的附錄B中有詳細說明復合模具設計指南。然而,基本方法由兩層薄涂層的高溫環(huán)氧樹脂密封劑組成,每個涂層之間都要進行輕磨光,以最大限度地提高粘合力。在第二層環(huán)氧樹脂之后,使用逐漸更細的砂礫砂紙(120-800)來達到所需的表面粗糙度。重要的是要注意,這個過程的目標是不要把層線弄出來,而是填滿表面的低點,并去除任何明顯的凸起部分,并保持完整性的光滑表面。

密封方法:

如上所述,F(xiàn)DM復合工具中的固有孔隙度可以通過使用環(huán)氧樹脂密封劑來解決。雖然Stratasys通常使用稱為BJBTC-1614的工具環(huán)氧樹脂,但可以使用各種環(huán)氧樹脂,只要所選材料能夠承受所需的固化過程。

解決表面處理和密封需求的其他方法包括使用粘合劑支撐的FEP薄膜,例如AirtechInternational,Inc.的Tooltec?和Toolwright。FEP薄膜通常比較傳統(tǒng)的環(huán)氧樹脂密封劑更快捷,更方便。然而,它們可能難以應用于復合輪廓,并且它們通常不如環(huán)氧樹脂密封件那么堅固,需要在幾個循環(huán)之后進行更換。FEP薄膜的獨特性能使它們非常適用于修補工具和其他需要幾個部件的場合。

與常規(guī)工具類似,F(xiàn)DM復合模具通常需要一定程度的后處理。

Stratasys不斷評估替代后處理方法和封口機,以提高性能并簡化整理過程。脫脂涂層加工是一個替代的過程,已經(jīng)顯示了一些優(yōu)勢。

此外,F(xiàn)DM 3d打印除了復合模具要進行后期處理,對于其他的模型,不少創(chuàng)客為了讓模型呈現(xiàn)完美狀態(tài),通常也要進行后期處理的,包括打磨、粘合、上色等6個步驟。

打磨

打磨可以幫助消除3D打印模型表面的層線,一開始要使用較粗糙的砂紙,后期使用較細膩的砂紙。而且同一個地方不要操作時間過長,以防摩擦生熱過多熔化表面。如果打印件之后需要粘合,那么接縫處最好不要磨掉太多。

粘合

當粘合的時候,最好以點的方式涂抹膠水,粘合時最好能讓兩個接觸面接觸得更緊密,比如用橡皮圈綁定。如果接縫粗糙或有間隙,可以使用Bondo膠或填料使其變平滑。

上色    

在這個步驟中,要盡量在通風且無塵的地方進行,這樣所有表面的上色才會均勻。噴涂時可將目標懸掛起來,同時最好與其保持一手臂的間隔。上色完成后需要等待1-2天再進行拋光。

安裝螺絲槽

安裝螺絲槽可提高3D打印外殼的使用壽命,為了安裝得更緊固,模型上的孔洞最好略小于螺絲槽,固定住模型以確保穩(wěn)定,且不可操作太快太猛,否則孔洞有可能變形。

硅膠翻模

這個過程需要一個3D打印模具箱、硅膠、樹脂、量杯等物件,想要計算模具體積的話,可以先向3D打印模具箱里倒?jié)M水,然后再將水倒入量杯中。通過這一工藝,用戶可以輕松地用3D打印機無法使用的材料為一個產(chǎn)品制造多個副本。

真空成型

對于真空成型,可以加大模具外壁和填充的數(shù)值設置,以制造出一個能承受真空成型壓力的堅固模具。首先用工業(yè)級的真空成型機加熱塑料片材,然后再將其放在3D打印模具上擠壓成型。該工藝常被用來制造塑料容器等東西。

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