Приборная доска, лакированнaя под дерево

Области применения финишной обработки

Скрепление, сварка и обработка напечатанных деталей

Для изготовления прототипов, почти неотличимых от изделий, созданных методом литья под давлением, сложных инструментов и прочных индивидуальных устройств, приятных на вид и в использовании, выполняйте простую финишную обработку деталей, созданных методом трехмерной печати.

Массовая финишная обработка FDM-деталей

Обзор

Массовая финишная обработка используется для улучшения финишной обработки поверхности деталей, моделируемых методом послойного наложения расплавленной полимерной нити (FDM). Массовая финишная обработка может стереть метки слоев во время шлифовки (называемых “гранением”) или отполировать поверхность FDM-материала до глянцевого блеска. Для выполнения гранения и полировки выполните двухэтапную процедуру.

Stratasys проводит масштабное исследование использования массовой финишной обработки с целью предоставления своим клиентам различных возможностей финишной обработки. Так как в настоящее время машины для массовой финишной обработки предназначены для обработки металла, технические специалисты Stratasys совместно с производителями машин тщательно формулируют рекомендации по использованию этих систем для обработки пластика. Первые результаты выглядят многообещающими. Как правило, массовая финишная обработка хорошо подходят для следующих деталей: детали, подлежащие окраске; модели, представляющие детали, выполненные литьем под давлением, кожухи, клапаны и воздухопроводы, а также базовые образцы.

При более близком рассмотрении FDM-детали можно заметить, что внешние пути прохождения инструментов имеют небольшое утолщение (около 0,002 дюйма) вследствие процедуры осаждения слоя. Массовая финишная обработка позволяет выполнить сглаживание материала на внешней поверхности детали, стачивая примерно 0,0015 – 0,003 дюйма поверхности.

Типы систем

Специалисты Stratasys протестировали два типа систем для использования массовой финишной обработки: вибрационную и центрифугальную. Тесты успешно прошли на машинах двух указанных ниже производителей. Результаты невозможно прогнозировать на машинах других производителей.

Вибрационные машины доступны в виде барабана или чаши, их размеры варьируются. И барабаны, и чаши подходят для всех FDM-материалов. Стандартные барабаны агрессивно обрабатывают детали, поэтому мы добавили в барабан стержни для предотвращения повреждений, которые защищают деталь от повреждения в результате воздействия абразивного материала застрявшего между деталью и стенкой. Эти стержни необходимы для финишной обработки FDM-деталей в системе, выполненной в виде барабана. Чашевидные системы характеризуются более длительным временем цикла вследствие менее агрессивной обработки, однако при этом обеспечивается большая защита деталей от повреждений. Кроме того, этот метод является предпочтительным благодаря возможности равномерного сглаживания.

Компания Stratasys протестировала и рекомендовала вибрационный барабан V13 с выходом на конце от компании Almco Inc. (www.almco. com; 507 West Front St., Albert Lea, MN 56007; 1-800-521-2740). Размеры барабана 51 x 20 x 24 дюймов. Для обеспечения достаточного размещения и подачи абразивных материалов максимальные размеры детали должны составлять около 45 x 12 x 16 дюймов. Некоторые более крупные детали могут быть установлены на вращающуюся основу, что предотвратит повреждение длинных деталей вследствие скручивания. Барабан может быть разделен для использования различных типов абразивных материалов. Приблизительная стоимость равна 40 000 долл. США за машину плюс 5 000 долл. США за абразивный материал. Что касается чашевидных систем, Stratasys также рекомендует Almco. Работайте с поставщиком для выбора системы подходящего размера для типичных деталей.

Центрифугальные машины имеют одну модель и один размер. Эта машина подходит для всех FDM-материалов, однако размеры деталей ограничены примерно 5 дюймами с каждой стороны. Финишная обработка с использованием центрифугальных систем подходит для хрупких или высоко детализированных компонентов.

После проведения тестов компания Stratasys рекомендует использовать для финишной обработки машину C-4-806 от компании Grav Co (www.gravcollc.com; 400 Norwood Ave., Sturgis, MI 49091; 1-800-521-5793), так как ее привод позволяет работать на разных скоростях. Четыре барабана машины могут принимать по два разных типа абразивного материала. (Слишком большое количество типов абразивных материалов может привести к дисбалансу при вращении барабанов.) Приблизительная стоимость равна 30 000 долл. США за машину плюс 2 000 долл. США за различные абразивные материалы.

Выбор абразивных материалов

Доступны различные абразивные материалы для финишной обработки. Специалисты Stratasys протестировали керамику, синтетику, пластик и сердцевину кукурузных початков. За исключением сердцевины кукурузного початка абразивные материалы поставляются с разными размерами и формами. При выборе абразивных материалов учитывайте размер и геометрию наиболее используемых деталей. Для небольших деталей требуются мелкие абразивные материалы, а компоненты с множеством мелких деталей нуждаются в абразивных материалах сложной формы, например в виде звезды. Следует иметь в виду, что предоставляемое производителем описание нужной финишной обработки, например “шлифовки” или “глянца”, касается металлических деталей. Ниже приведены результаты наших исследований по экспериментам с FDM-деталями.

Керамика – это самый тяжелый и агрессивный абразивный материал, который больше всего подходит для самых прочных FDM-материалов: PC, ULTEM и PPSF. Керамические абразивные материалы поставляются в разных формах и размерах для гранения и полировки в зависимости от нужной финишной обработки. Керамический абразивный материал для полировки позволит добиться глянцевой поверхности на всех FDM-материалах.

Синтетический абразивный материал используется в основном для гранения; хорошо применим к M-30 и PC-ABS. Так как этот материал более легкий, чем пластик и керамика, время цикла может увеличиться. Чем легче абразивный материал, тем ниже риск повреждения детали. Если под воздействием веса керамического или пластикового абразивного материала тонкие стены детали или маленькие компоненты могут повредиться по мере прохождения детали через абразивный материал в барабане или чаше, синтетика становится замечательной альтернативой.

Пластик лучше всего подходит для материалов M-30 и PC-ABS, однако в большинстве случаев этот абразивный материал применим и для PC. Он является менее агрессивным, так как весит меньше, чем керамика, и не такой твердый. Используемый в основном для гранения пластиковый абразивный материал поставляется в различных формах и размерах.

Сердцевина кукурузного початка используется преимущественно для полировки, однако также может сочетаться с различными смесями для гранения и улучшенной полировки. Тесты этого абразивного материала, проводимые специалистами Stratasys, все еще находятся на начальной стадии; M-30 может быть единственным материалом, для которого сердцевина кукурузного початка является приемлемым абразивным материалом гранения. Сердцевина кукурузного початка может использоваться в качестве абразивного материала для финишной полировки после завершения влажной полировки. Сердцевина кукурузного початка может привести к некоторому обесцвечиванию материала, что без труда смывается. Для этих целей хорошо подходит резервуар WaterWorks, наполненный чистой водой.

Независимо от типа абразивного материала во избежание осадка на деталях следует извлекать детали из системы после завершения финишной обработки; не следует оставлять детали в абразивном материале. Вымойте детали чистой водой для удаления всех остатков абразивных материалов.

Stratasys Ltd. © 2015. All rights reserved. See stratasys.com/legal for trademark information.