Si bien la mayor parte del trabajo de fabricación se realiza dentro de la impresora 3D a medida que las piezas se construyen capa por capa, ese no es el final del proceso. El posprocesamiento es un paso importante en el flujo de trabajo de la impresión 3D que convierte los componentes impresos en productos terminados. Es decir, el "postprocesamiento" en sí no es un proceso específico, sino más bien una categoría que consta de muchas técnicas de procesamiento diferentes y técnicas que pueden aplicarse y combinarse para cumplir con diferentes requisitos estéticos y funcionales.
Como veremos con más detalle en este artículo, existen muchas técnicas de posprocesamiento y acabado de superficies, incluido el posprocesamiento básico (como la eliminación de soporte), el alisado de superficies (físico y químico) y el procesamiento del color. Comprender los diferentes procesos que puede utilizar en la impresión 3D le permitirá cumplir con las especificaciones y requisitos del producto, ya sea que su objetivo sea lograr una calidad de superficie uniforme, una estética específica o una mayor productividad. Echemos un vistazo más de cerca.
El posprocesamiento básico generalmente se refiere a los pasos iniciales después de retirar y limpiar la pieza impresa en 3D de la carcasa del ensamblaje, incluida la eliminación del soporte y el alisado básico de la superficie (en preparación para técnicas de alisado más exhaustivas).
Muchos procesos de impresión 3D, incluido el modelado por deposición fundida (FDM), la estereolitografía (SLA), la sinterización directa por láser de metales (DMLS) y la síntesis de luz digital de carbono (DLS), requieren el uso de estructuras de soporte para crear protuberancias, puentes y estructuras frágiles. . . peculiaridad. Aunque estas estructuras son útiles en el proceso de impresión, deben eliminarse antes de poder aplicar las técnicas de acabado.
Quitar el soporte se puede hacer de varias maneras diferentes, pero el proceso más común hoy en día implica un trabajo manual, como cortar, para quitar el soporte. Cuando se utilizan sustratos solubles en agua, la estructura de soporte se puede quitar sumergiendo el objeto impreso en agua. También existen soluciones especializadas para la extracción automatizada de piezas, en particular la fabricación aditiva de metal, que utiliza herramientas como máquinas CNC y robots para cortar soportes con precisión y mantener tolerancias.
Otro método básico de posprocesamiento es el arenado. El proceso consiste en rociar piezas impresas con partículas a alta presión. El impacto del material en aerosol sobre la superficie de impresión crea una textura más suave y uniforme.
El chorro de arena suele ser el primer paso para alisar una superficie impresa en 3D, ya que elimina eficazmente el material residual y crea una superficie más uniforme que luego está lista para pasos posteriores como pulir, pintar o teñir. Es importante tener en cuenta que el pulido con chorro de arena no produce un acabado brillante ni brillante.
Más allá del pulido básico con chorro de arena, existen otras técnicas de posprocesamiento que se pueden utilizar para mejorar la suavidad y otras propiedades de la superficie de los componentes impresos, como una apariencia mate o brillante. En algunos casos, se pueden utilizar técnicas de acabado para lograr suavidad al utilizar diferentes materiales de construcción y procesos de impresión. Sin embargo, en otros casos, el suavizado de superficies sólo es adecuado para determinados tipos de soportes o impresiones. La geometría de la pieza y el material de impresión son los dos factores más importantes al elegir uno de los siguientes métodos de suavizado de superficies (todos disponibles en Xometry Instant Pricing).
Este método de posprocesamiento es similar al arenado con medios convencionales en el sentido de que implica aplicar partículas a la impresión a alta presión. Sin embargo, hay una diferencia importante: el arenado no utiliza partículas (como arena), sino que utiliza perlas de vidrio esféricas como medio para arenar la impresión a altas velocidades.
El impacto de las perlas de vidrio redondas sobre la superficie de la impresión crea un efecto de superficie más suave y uniforme. Además de los beneficios estéticos del arenado, el proceso de alisado aumenta la resistencia mecánica de la pieza sin afectar su tamaño. Esto se debe a que la forma esférica de las perlas de vidrio puede tener un efecto muy superficial en la superficie de la pieza.
La volteo, también conocida como cribado, es una solución eficaz para el posprocesamiento de piezas pequeñas. La tecnología consiste en colocar una impresión 3D en un tambor junto con pequeños trozos de cerámica, plástico o metal. Luego, el tambor gira o vibra, lo que hace que los residuos froten contra la pieza impresa, eliminando cualquier irregularidad de la superficie y creando una superficie lisa.
La rotación del medio es más potente que el chorro de arena y la suavidad de la superficie se puede ajustar según el tipo de material que se está volteando. Por ejemplo, puede utilizar medios de grano bajo para crear una textura de superficie más rugosa, mientras que el uso de virutas de grano alto puede producir una superficie más suave. Algunos de los grandes sistemas de acabado más comunes pueden manipular piezas de 400 x 120 x 120 mm o 200 x 200 x 200 mm. En algunos casos, especialmente con piezas MJF o SLS, el conjunto se puede pulir con un soporte.
Si bien todos los métodos de alisado anteriores se basan en procesos físicos, el alisado con vapor se basa en una reacción química entre el material impreso y el vapor para producir una superficie lisa. Específicamente, el suavizado con vapor implica exponer la impresión 3D a un solvente que se evapora (como el FA 326) en una cámara de procesamiento sellada. El vapor se adhiere a la superficie de la impresión y crea una fusión química controlada, suavizando cualquier imperfección, crestas y valles de la superficie redistribuyendo el material fundido.
También se sabe que el alisado con vapor le da a la superficie un acabado más pulido y brillante. Normalmente, el proceso de alisado con vapor es más caro que el alisado físico, pero se prefiere debido a su suavidad superior y acabado brillante. Vapor Smoothing es compatible con la mayoría de los polímeros y materiales elastoméricos de impresión 3D.
Colorear como paso adicional de posprocesamiento es una excelente manera de mejorar la estética de su salida impresa. Aunque los materiales de impresión 3D (especialmente los filamentos FDM) vienen en una variedad de opciones de color, la tonificación como posproceso le permite utilizar materiales y procesos de impresión que cumplen con las especificaciones del producto y logran la combinación de color correcta para un material determinado. producto. Estos son los dos métodos de coloración más comunes para la impresión 3D.
La pintura en aerosol es un método popular que implica el uso de un rociador de aerosol para aplicar una capa de pintura a una impresión 3D. Al pausar la impresión 3D, puedes rociar pintura uniformemente sobre la pieza, cubriendo toda su superficie. (La pintura también se puede aplicar de forma selectiva mediante técnicas de enmascaramiento). Este método es común tanto para piezas mecanizadas como impresas en 3D y es relativamente económico. Sin embargo, tiene un gran inconveniente: dado que la tinta se aplica en una capa muy fina, si la parte impresa se raya o se desgasta, el color original del material impreso se hará visible. El siguiente proceso de sombreado resuelve este problema.
A diferencia de la pintura con aerosol o la brocha, la tinta de la impresión 3D penetra debajo de la superficie. Esto tiene varias ventajas. En primer lugar, si la impresión 3D se desgasta o raya, sus colores vibrantes permanecerán intactos. La mancha tampoco se desprende, que es lo que se sabe que hace la pintura. Otra gran ventaja del teñido es que no afecta la precisión dimensional de la impresión: dado que el tinte penetra en la superficie del modelo, no añade espesor y, por tanto, no provoca pérdida de detalle. El proceso de coloración específico depende del proceso y los materiales de impresión 3D.
Todos estos procesos de acabado son posibles cuando se trabaja con un socio de fabricación como Xometry, lo que le permite crear impresiones 3D profesionales que cumplen con los estándares estéticos y de rendimiento.
Hora de publicación: 24 de abril de 2024