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.

Нанесение гальванического покрытия на эталонные FDM-детали

Обзор

Нанесение гальванического покрытия подразумевает нанесение тонкого металлического слоя на поверхность детали, сделанной в производственной системе Fortus 3D с использованием процесса FDM. Это металлическое покрытие может быть как декоративным, так и функциональным. Покрытие создает впечатление металлических или облицованных металлом деталей и обеспечивает прочную, водоотталкивающую поверхность с отражательными свойствами. Деталь с гальваническим покрытием также имеет улучшенные механические свойства.

Благодаря простым методам финишной обработки детали FDM готовы к гальваническому покрытию сплавами хрома, никеля, меди, серебра и золота. Сочетание свойств материалов Fortus со свойствами металлического покрытия делает деталь прочной, износостойкой и термостойкой, что идеально подходит для функционального применения.

Нанесение гальванического покрытия для повышенной прочности

Нанесение гальванического покрытия не только улучшает внешний вид детали, но и формирует, прочную поверхность, которая значительно повышает прочность всей детали FDM.

Нанесение гальванического покрытия значительно увеличивает прочность детали. Тестовые образцы FDM были созданы как плоские, так и граненые. Тестировалось покрытие 0,005 дюймов (0,127 мм) в толщину, а также 0,010 дюймов (0,254 мм) в толщину. Толщина покрытия, как правило, варьировалась от 0,0001 дюйма до 0,020 дюймов (0,0025 – 0,508 мм). Тестовые образцы FDM были покрыты никелем и медью, хотя часто в покрытии также использовался хром, латунь, палладий, серебро и золото.

Тестирование, проведенное Aspen Research Corporation в г. Сент-Пол (Миннесота, США), показало значительное увеличение прочности на разрыв и изгиб тестовых образцов FDM. В зависимости от толщины покрытия и расположения образца прочность на разрыв повышалась в 10 – 12 раз по сравнению с необработанным тестовым образцом FDM. Результаты тестов на растяжение оказались еще более значительными. Они показали 21-24-кратное увеличение по сравнению с необработанным образцом FDM.

Чтобы достичь оптимальной прочности прототипов с гальваническим покрытием, детали должны быть запечатаны, как показано на шаге 4. Процедура нанесения гальванического покрытия также требует выдерживания образцом температур 100°F (37,7°C), что соответствует диапазону термических значений материалов Fortus.

Процесс

Проконсультируйтесь с поставщиком о деталях этого процесса, оцените толщину покрытия, температуру обработки и другие переменные. Выберите подходящий материал Fortus и скорректируйте деталь с учетом спецификаций поставщика.

1. Отрегулируйте файл CAD:

Сместите поверхности модели CAD с учетом толщины материала гальванизации. При наличии каких-либо критически важных размеров, например диаметров отверстия или ступицы, о них следует сообщить гальванотехнику, чтобы все было учтено во время процедуры гальванизации.

2. Создайте FDM-деталь.

В число прошедших испытание материалов входят ABS-M30, ABS, ABSplus. Хотя все остальные материалы Fortus могут также подходить для нанесения гальванического покрытия, они не были протестированы на момент публикации этого документа. * ПРИМЕЧАНИЕ. Детали могут быть как неполыми, так и частично полыми.

3. Зачистка поверхностей.

После удаления опорных структур следует зачистить деталь для удаления линий нанесения слоев и выступов. На этом этапе достаточно грубой зачистки. Гладкие поверхности, нуждающиеся в гальваническом покрытии, описываются на следующих этапах.

4. Герметизация поверхностей.

Деталь должна быть покрыта герметичным слоем для предотвращения впитывания гальванических растворов. Существует три варианта герметизации FDM-детали: выравнивание поверхности с помощью станции для финишной обработки Finishing Touch™со сглаживанием поверхностей, погружение в растворитель и окраска. * ПРИМЕЧАНИЕ. Эти методы также выровняют поверхность детали.

  • Вариант 1. Станция для финишной обработки со сглаживанием поверхностей. Первый метод является сглаживанием поверхности FDM-детали с помощью станции для финишной обработки со сглаживанием поверхностей выравнивания, которая обрабатывает поверхность путем применения к детали FDM паров растворителя в течение 15 – 30 секунд. Сглаживание поверхности проверялось на материалах ABS, ABSplus ABS-M30 и ABSi.
  • Вариант 2. Погружение в растворитель. Второй метод герметизирует поверхность путем погружения FDM-детали в соляную ванну приблизительно на 15 секунд. Рекомендуется использовать растворитель на основе раствора метилен-хлорида, который продается корпорацией IPS под названием Weld-on #3. При отсутствии этого растворителя его можно заменить метилэтилкетоном (MEK), который продается под названием Weld-on #2354.
  • Вариант 3. Покраска. Третьим методом является покраска, которая не только делает поверхность герметичной, но и заполняет линии слоев. Распылите на деталь шлифовочную грунтовку и дайте высохнуть. Затем зачистите деталь до нужного уровня. При необходимости повторите. * ПРИМЕЧАНИЕ. Перед применением грунтовки проконсультируйтесь с гальванотехником. Грунтовки могут вызвать неоднозначную реакцию и загрязнить емкости с растворами для нанесения гальванического покрытия. Кроме того, если FDM-образец окрашен, гальванотехник должен нанести покрытие, способствующее напылению, а не использовать ванну из химического никеля. Погружение окрашенной детали в ванну может привести к повреждению ванны. При использовании варианта 3 перейдите к шагу 7.

5. Высушите деталь.

После герметизации в некоторых частях детали может остаться растворитель. Если нанесение гальванического покрытия осуществляется до полного испарения растворителя, материал покрытия начнет пузыриться и отслаиваться от детали. Если дать детали высохнуть в течение не менее чем 18 часов, на детали не останется растворителя. Однако время высыхания может занять дольше, так как зависит от геометрии детали. Чтобы ускорить этот процесс, деталь можно нагревать в печи в течение ночи, не превышая температуры 110°F (43°C).

6. Повторная зачистка поверхностей.

Зачистите любые оставшиеся линии слоев или выпуклые поверхности с использованием влажной шлифовальной бумаги (зерно 500-1200) и повторите шаги 4 и 5. Повторите действия по герметизации и зачистке, пока на детали не останется дефектов. Незначительные изъяны должны быть закрыты медным покрытием до никелирования.

7. Нанесение гальванического покрытия.

Отправьте деталь зарекомендовавшему себя поставщику услуг по нанесению гальванического покрытия. Проверьте с поставщиком характеристики толщины покрытия.

Допуски толщины медного слоя. 0,005 – 0,010 дюймов (0,127 - 0,254 мм) в толщину.

Допуски толщины никелевого слоя. 0,001 дюйм (0,0254 мм) в толщину.

Допуски толщины слоя хрома (дополнительно). 0,001 дюйм (0,0254 мм) в толщину.

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