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.

Герметизация деталей FDM

Обзор

Детали, изготовленные методом послойного наложения расплавленной полимерной нити, могут сэкономить значительные средства и уменьшить время выхода на рынок в самых разных областях применения. Технология FDM представляет собой аддитивный процесс производства, который наращивает слои пластика на детали, руководствуясь данными, полученными из CAD-файлов. FDM-детали также позволяют значительно повышать производительность, так как они устраняют практически любые геометрические ограничения. Однако пористость FDM-деталей представляла определенную проблему при использовании их для создания функциональных прототипов и прямом цифровом производстве, где требуется герметизация газов и жидкости. Ряд различных методов герметизации был проверен для FDM-частей, что сделало возможным воспользоваться преимуществами экономии средств, свободы проектирования и преимуществ времени производства, которые обеспечиваются технологией FDM для самых разных сфер применения.

Области применения

Существуют различные методы герметизации FDM-детали и множество характеристик, которые следует учитывать при выборе оптимального подхода. Чтобы оказать помощь в выборе, специалисты Stratasys оценили затраты, время, трудность, геометрические ограничения, максимальный размер детали, вязкость, точность задержки, максимальное давление, химическую стойкость и чувствительность к температурам пяти распространенных методов герметизации.

Станция для сглаживания

Станция для финишной обработки со сглаживанием поверхностей герметизирует внутри камеры поверхности детали, подвергая их воздействию паров реагента, способствующего сглаживанию. Станция для сглаживания очень проста в использовании и позволяет сохранить целостность размеров. Ее использование ограничивается областями, где давление не превышает атмосферного, а температуры не превышают 212 °F (100 °C). Станция для сглаживания часто используется при нанесении гальванического покрытия на детали для литья по выплавляемой модели или производства функциональных прототипов геометрических емкостей для жидкостей, например бутылок или линий охлаждения в формах.

Покрытие эпоксидной смолой

Hysol E-20HP – это двухсоставная эпоксидная смола, которая смешивается в пистолете и наносится на деталь в малых количествах. Этот метод не требует инвестиций в оборудование, а конечный результат идеально подходит для жестких эксплуатационных условий. Покрытие будет поддерживать воздухонепроницаемый слой до давления 65 футов на дюйм (448 кПа), выдерживать температуры, которые соответствуют или даже превышают пределы температур для FDM-материалов, а также иметь стойкость ко многим химическим реактивам. Герметизация больших деталей или деталей с мелкими компонентами эпоксидной смолой может оказаться трудной задачей. Недоступные компоненты, такие как внутренние каналы, не могут быть герметизированы. Толщина эпоксидного слоя в сочетании с ручным нанесением снижает точность размеров детали. Hysol E–20HP можно использовать только на любых, доступных в настоящее время материалах FDM.

Пропитка эпоксидной смолой

Эпоксидная смола BJB (TC–1614) пропитывает поверхность пористых и малопористых деталей. FDM-детали погружаются в смолу, после чего включается вакуумный насос для пропитки деталей эпоксидной смолой. Кроме вакуумной камеры, требуется печь для предварительного нагрева и затвердевания эпоксидной смолы. Пропитка эпоксидной смолой обеспечивает воздухо- и водонепроницаемость вплоть до давления 65 фунтов на дюйм (448 кПа). Детали, герметичность которых была обеспечена этим методом, могут выдерживать высокие температуры и обладают стойкость к химическим веществам. Процесс герметизации довольно прямолинеен и может быть выполнен в течение трех часов, однако это довольно затратный процесс вследствие стоимости эпоксидной смолы. Если подходить к процессу пропитки со всей осторожностью, точность размеров детали практически не изменится. BJB TC–1614 можно использовать только на любых, доступных в настоящее время материалах FDM.

Погружение

Погружение FDM-деталей в растворитель может использоваться вместо станции для сглаживания, если таковая недоступна или если детали превышают объем камеры. Все характеристики аналогичны тем, которые применимы для станции за исключением того, что точность размеров снижается. Растворитель быстро и агрессивно плавит материал, поэтому точность измерений с трудом контролируется. Как и при использовании станции для сглаживания, использование этого метода должно быть ограничено низкой температурой и атмосферным давлением. Погружение приемлемо для всех FDM-материалов на основе АБС.

Окраска и заполнение

Если на FDM-деталях нужны только частично герметизированные поверхности, несколько слоев краски и немного мастики может стать дешевой альтернативой. Так как это ручная работа, точность и качество конечного продукта зависит от навыков и аккуратности технического специалиста. Преимущества этого варианта включают низкую стоимость, короткое время цикла и простоту применения. Недостатки включают отсутствие воздухонепроницаемого слоя и отсутствие стойкости к высоким температурам и химическим веществам. Этот метод может использоваться для снижения пористости инструментов FDM, которые используются, к примеру, в термоформовании.

Свидетельство клиента

W.M. Keck Center for 3D Innovation обеспечивает быстрое создание прототипов высокого качества и быстрых производственных услуг. Не так давно представитель производителя впускных патрубков и других продуктов послегарантийного авторынка пришел в центр в поисках нового способа улучшения производственного процесса. Производитель продуктов послегарантийного авторынка выполнил компьютерную симуляцию потоков жидкости через патрубок на компьютере и захотел протестировать прототипы нескольких конструкций, которые выглядели как многообещающие. Традиционный метод производства прототипов впускного патрубка заключается в обработке алюминиевой заготовки, что является дорогим и долгим процессом.

“Основная трудность в этой области применения заключается в том, что поверхность детали должна быть герметично закрыта, прежде чем деталь можно использовать в функциональном тестировании.” Сказал Медина. Технические специалисты центра Keck оценили станцию финишной обработки Stratasys со сглаживанием поверхностей и двухкомпонентную эпоксидную смолу BJB TC–1614 для герметизации детали. “Производитель продуктов послегарантийного авторынка протестировал FDM-детали, герметизированные с использованием обеих методов и определил, что они обеспечивают хорошую производительность при функциональном тестировании на двигателе автомобиля.” Заключил Медина. “Более низкий затраты и более быстрое время поставки FDM-прототипов позволяет производителю продуктов послегарантийного авторынка быстро улучшать показатели своей продукции.”

Как можно сравнить FDM с традиционными методами производства прототипов?


Метод

Затраты

Время

Алюминий, обработанный на CNC-фрезерном станке

USD $30,000

6 недель

Инструменты FDM

USD $5,740

3 недели

ЭКОНОМИЯ

USD $24,260 (81%)

3 недели (50%)

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