Nachbearbeitung: Zusammenbauen und Glätten

Nachbearbeitung: Zusammensetzen & Glätten

Bei der Nachbearbeitung von 3D-gedruckten Teilen sind häufig mehrere Endbearbeitungsmethoden erforderlich, damit das Teil Ihren Wünschen entspricht. In diesem Artikel behandeln wir die Endbearbeitungsoptionen für die Montage und Glättung Ihrer Teile. Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass nicht alle aufgeführten Methoden bei allen Projekten funktionieren. Daher ist es wichtig zu wissen, wie Ihr gewähltes Druckverfahren funktioniert und wie sich Ihr Material und Ihre Geometrie bei Reibung und Kontakt mit Lösungsmitteln verhalten.

Zusammenbau

Wenn ein Entwurf zu groß für die Baukammer eines 3D-Druckers ist, wird er in Abschnitte aufgeteilt. Jeder dieser Abschnitte wird separat gedruckt und später in der Nachbearbeitung zusammengefügt. Es gibt zwei Hauptmethoden zum Zusammenfügen von 3D-Drucken:

Kleben

Ein industrielles Bindemittel wird auf die Oberflächen der zu verbindenden Abschnitte aufgetragen. Anschließend werden normalerweise Klammern verwendet, um die Abschnitte an Ort und Stelle zu halten, während der Kleber trocknet. Diese Methode ist normalerweise einfach und kostengünstig, da nur minimaler Material- und Arbeitsaufwand erforderlich ist. Obwohl die durch das Kleben zwischen den Abschnitten erzeugte Verbindung stark ist, können geklebte Teile nie die gleiche Festigkeit erreichen wie ein massives Teil, das in einem Stück gedruckt wurde, da der geklebte Bereich bei zu großer Belastung eine Schwachstelle darstellt.

Schweißen

Schweißen dient zum Herstellen einer stärkeren Verbindung als Kleben, kann jedoch nur für einige wenige Materialien verwendet werden. ABS , ein thermoplastischer Kunststoff, der beim FDM-3D-Druck verwendet wird, kann mit Aceton geschweißt werden. Das Aceton schmilzt die Oberfläche des ABS leicht, sodass die Abschnitte beim Zusammendrücken und Verdunsten des Acetons chemisch miteinander verbunden werden. Bei anderen Kunststoffen funktioniert diese Methode nicht, weshalb bei anderen Materialien das Kleben bevorzugt wird.

Glättung

Da Teile beim 3D-Druck Schicht für Schicht hergestellt werden, ist die Oberfläche eines Teils oft nicht glatt. Sichtbare Schichtlinien, unbeabsichtigte Texturen und Grate von der Stelle, an der Stützstrukturen angebracht wurden, können die Gesamtästhetik des Teils beeinträchtigen. Um dies zu beheben, stehen mehrere Glättungstechniken zur Verfügung, um eine saubere Oberfläche zu erzielen:

Schleifen

Eine der gängigsten Methoden zum Glätten eines Drucks ist das manuelle Schleifen des Teils mit Schleifpapier unterschiedlicher Körnung. Dies kann entweder mit Nass- oder Trockenschleifpapier erfolgen, wobei Nassschleifpapier dabei hilft, die Reibungswärme und die Menge der durch den Prozess erzeugten Schwebeteilchen zu reduzieren. Diese Methode ist bei den meisten Materialien einfach anzuwenden, kann jedoch je nach erforderlicher Schleifmenge mühsam sein. Da es sich um einen manuellen Prozess handelt, entstehen leicht unebene Bereiche, und wenn zu viel geschliffen wird, kann dies auch die Genauigkeit des Teils beeinträchtigen.

Strahlen

Beim Strahlen, auch Sandstrahlen genannt, wird ein abrasives Material wie Sand oder Glasperlen mit Druckluft auf die Oberfläche eines gedruckten Teils geschleudert. Dies geschieht in einer Kammer, in der sich das abrasive Material befindet, während ein Bediener den Strahl auf das Teil richtet. Mit dieser Methode wird oft eine gleichmäßigere Oberfläche als mit herkömmlichem Schleifen erzielt. Aufgrund des hohen Drucks des Strahls wird das Strahlen für komplizierte oder empfindliche Teile nicht empfohlen. Bei DMLS-Teilen wird das Perlenstrahlen speziell zum Entgraten der Metalloberfläche verwendet.

Taumeln

Eine beliebte automatisierte Glättungsmethode ist das Taumeln. Dabei werden die Teile in eine sichere Box gelegt, die mit kleinen Keramiksplittern gefüllt ist. Nach dem Schließen schüttelt diese Box den Inhalt, wodurch die Splitter effektiv vibrieren oder an der Oberfläche des Teils reiben und Schichtlinien und scharfe Kanten über einen bestimmten Zeitraum abnutzen. Diese Methode ist nützlich, um mehrere Teile gleichzeitig zu glätten, kann jedoch die Genauigkeit der Abmessungen des Teils beeinträchtigen, insbesondere bei scharfen Kanten und Details.

Dampfglättung

Aceton kann nicht nur zum Zusammenschweißen von ABS-Teilen verwendet werden, sondern auch zum Glätten. Dazu wird das ABS-Teil in eine geschlossene Kammer gelegt, wo es Acetondampf ausgesetzt wird. Die Außenfläche des Teils schmilzt leicht, wodurch Schichtlinien und andere Unebenheiten geglättet werden. Diese Methode kann schwer zu kontrollieren sein, da der Vorgang relativ schnell ist. Sie kann auch gefährlich sein, wenn der Arbeitsbereich nicht richtig belüftet und überwacht wird, da Acetondämpfe sowohl giftig als auch entflammbar sind. Für andere Kunststoffarten können andere Lösungsmittel verwendet werden, aber für ABS-Teile wird dies normalerweise nur mit Aceton durchgeführt.

Eintauchen

Um schnellere Ergebnisse als beim Dampfglätten zu erzielen, kann ein Teil direkt in ein Lösungsmittel getaucht werden, um den gleichen Effekt zu erzielen. Auch hier wird für ABS-Teile normalerweise Aceton verwendet, da andere Kunststoffe und Lösungsmittel nicht so leicht dieselben Ergebnisse erzielen. Beim Eintauchen wird ein Draht an das ABS-Teil angeschlossen und das Teil wird in einen Behälter mit Aceton getaucht, sodass es vollständig untergetaucht ist. Dies wird jeweils nur für einige Sekunden durchgeführt, bis die gewünschte Oberflächenbeschaffenheit erreicht ist. Obwohl diese Methode weniger Sicherheitsbedenken birgt, da viel weniger Dampf vorhanden ist, kann das Eintauchen für einige Drucke zu viel sein. Wenn ein Teil empfindlich ist oder zu lange untergetaucht ist, kann es erhebliche Verformungen erleiden.

Polieren

Nach dem Schleifen kann ein gedrucktes Teil poliert werden, um auf vielen Materialien eine spiegelähnliche Oberfläche zu erzeugen. Dies geschieht mit einer Polierpaste und entweder einer Polierscheibe oder einem Handtuch. Je nach Qualität des Schleifens und Polierens kann die endgültige Oberfläche sogar der von traditionell spritzgegossenen Teilen ähneln. Ein erheblicher Nachteil des Polierens besteht darin, dass Grundierung und Farbe möglicherweise nicht auf einer polierten Oberfläche haften.

Eine Lücke stopfen

Manchmal können durch den Druckvorgang oder das Schleifen Lücken im gedruckten Teil entstehen. Diese Lücken können repariert werden, indem sie mit verschiedenen Materialien wie Epoxidharz, Karosseriespachtel, einer Mischung aus ABS und Aceton für ABS-Teile und mehr ausgefüllt werden. Nach dem Ausfüllen der Lücken ist weiteres Schleifen erforderlich.