Для любой из описываемых далее техник детали из фотополимерной смолы сначала помещают в ультразвуковую мойку с изопропиловым спиртом на пять минут. Затем их ополаскивают чистой водой комнатной температуры и оставляют сохнуть. После этого детали помещают под УФ-лампу примерно на две минуты для окончательной полимеризации.

Важно помнить: чрезмерное воздействие ультрафиолета может придать прозрачным изделиям желтоватый оттенок, хотя многое зависит от конкретного принтера и используемой смолы.

Когда очистка и засветка завершены, оставшиеся поддержки удаляются наждачной бумагой зернистостью 480. Это даёт гладкую на ощупь поверхность и улучшает адгезию для будущих покрытий и клеев. Опыт работы с FDM-печатью показывает, что шлифовка — это простой, но гибкий инструмент управления шероховатостью. По сути, шлифовкой называют любое абразивное удаление материала для придания поверхности гладкости или, наоборот, шероховатости. Её выполняют вручную наждачной бумагой или — для крупных и серийных деталей — с помощью пескоструйной либо дробеструйной обработки литых деталей, экономящей время.

Наждачная бумага предпочтительнее пескоструя, поскольку позволяет точнее контролировать сглаживание поверхности. Пескоструй более уместен, когда нужно получить однородную матовую фактуру. Обычно ручная шлифовка занимает от пяти до десяти минут в зависимости от сложности детали и желаемой гладкости. Для большинства моделей абразив 480-й зернистости неплохо справляется с удалением поддержек и служит хорошим компромиссом: не требует чрезмерного времени, при этом качественно готовит поверхность к спреям и покрытиям. Для более крупных деталей часто используют орбитальную шлифмашинку с высокой зернистостью, чтобы снять первичные слои, а затем проходят вручную той же шкуркой по мелким и труднодоступным местам.

Следует учитывать случаи, когда 3Д прототип контактирует с жидкостями. При абразивной обработке не просто меняется гладкость или шершавость поверхности — меняется ее поверхностная энергия. Иными словами, то, как деталь взаимодействует с жидкостью: отталкивает её (гидрофобность) или впитывает за счёт капиллярного эффекта (гидрофильность). Если использовать наждачную бумагу с низкой зернистостью, оставляющую более глубокие риски, на поверхности фактически создаётся сеть микроскопических каналов, проводящих жидкость, подобно тому, как это делают пористые материалы вроде штукатурки, губки или бумаги. Нешлифованная деталь будет отталкивать жидкость сильнее, чем обработанная крупнозернистым абразивом. Особенно заметно этот эффект проявляется на деталях, напечатанных по технологии Stratasys PolyJet: матовые участки поверхности впитывают и проводят жидкость, а глянцевые — отталкивают. Об этом стоит помнить, выбирая поверхности под шлифовку при создании прототипов, в которых планируется контакт с жидкостями.

В этом разделе мы расскажем о технике достижения кристальной прозрачности с применением самых простых материалов, доступных в любой инженерной мастерской. Для этих деталей использовалась прозрачная фотополимерная смола — в частности, прозрачная смола для 3D принтера от Anycubic.

Есть ли прозрачный пластик для 3D печати? Да, существует несколько вариантов. Для фотополимерной печати доступны, например, Anycubic High Clear Resin — смола, обеспечивающая кристальную прозрачность и высокую детализацию, а также Anycubic Water-Wash Resin+ Clear — прозрачная смола, которую можно отмывать водой, без использования спирта.

Чтобы сымитировать прозрачное литьё, обработку начинают всё с той же наждачной бумаги 480-й зернистости. Шлифуют равномерными круговыми движениями, поместив деталь в ёмкость с водой, — это помогает держать абразив и саму деталь чистыми. После того как вся поверхность обработана 480-й, переходят к шкурке зернистостью 600–800. Она делает поверхность ещё более гладкой на ощупь, хотя визуально деталь все еще напоминает матовое стекло. Завершают шлифовку 1200-й наждачной бумагой, которая доводит поверхность до почти полированного состояния — деталь становится очень гладкой.

Если требуется еще более высокая гладкость, рекомендуется заполировать поверхность войлочным кругом (например, на дремеле или ином роторном инструменте) на умеренных оборотах с использованием полировочной пасты. Так достигается полноценная полировка.

Подойдёт любой глянцевый лак, например автомобильный прозрачный лак в баллончике. Как правило, химической реакции между полимерной деталью и лаковым покрытием не происходит, так как фотополимеры достаточно устойчивы к растворителям. Лак распыляют с расстояния около 30 см, перемещая баллончик из стороны в сторону для получения ровного слоя без перепыла. После этого рекомендуется выждать не менее 24 часов при комнатной температуре, прежде чем брать деталь в руки.

Как только лак высохнет, поверхность снова шлифуют наждачной бумагой с очень высокой зернистостью (от 1000 и выше), чтобы убрать возможные дефекты покрытия — осевшие пылинки, следы перепыла или «апельсиновую корку». После шлифовки деталь ополаскивают чистой водой и, убедившись, что она сухая и не содержит пыли, наносят следующий слой. В зависимости от исходной шероховатости может потребоваться несколько слоёв лака. Важно не наносить один толстый, обильный слой: его поверхность станет липкой и будет очень долго сохнуть. Всегда лучше нанести несколько тонких слоев, чем один толстый.

Подойдёт любой глянцевый лак, например автомобильный прозрачный лак в баллончике. Как правило, химической реакции между полимерной деталью и лаковым покрытием не происходит, так как фотополимеры достаточно устойчивы к растворителям. Лак распыляют с расстояния около 30 см, перемещая баллончик из стороны в сторону для получения ровного слоя без перепыла. После этого рекомендуется выждать не менее 24 часов при комнатной температуре, прежде чем брать деталь в руки.

Как только лак высохнет, поверхность снова шлифуют наждачной бумагой с очень высокой зернистостью (от 1000 и выше), чтобы убрать возможные дефекты покрытия — осевшие пылинки, следы перепыла или «апельсиновую корку». После шлифовки деталь ополаскивают чистой водой и, убедившись, что она сухая и не содержит пыли, наносят следующий слой. В зависимости от исходной шероховатости может потребоваться несколько слоёв лака. Важно не наносить один толстый, обильный слой: его поверхность станет липкой и будет очень долго сохнуть. Всегда лучше нанести несколько тонких слоев, чем один толстый.

Постобработка моделей после 3D печати методом нанесения резинового покрытия дает инженерам и дизайнерам возможность получать на прототипах «прорезиненные» поверхности, знакомые по рукояткам инструментов, корпусам телефонов и ручкам. Главное его преимущество — возможность печатать все детали из одного конструкционного материала и получать «резиновое» финишное покрытие там, где это необходимо. Такой подход экономит время и средства, поскольку отпадает необходимость печатать «вторую часть» из резиноподобного фотополимера. Впрочем, при больших тиражах экономическая целесообразность может быть иной.

На рынке представлено множество продуктов, дающих резиновые покрытия в двух формах: аэрозольной (для распыления) и в банках (для окунания или нанесения кистью). Рекомендуется применять именно резиновый спрей, так как с его помощью проще получить более однородный и контролируемый внешний вид.

Сам процесс нанесения, по сути, идентичен работе с аэрозольной краской или лаком, о чём уже говорилось выше. Прежде чем распылять резиновое покрытие, все детали, которые не должны стать резиновыми, маскируют. Затем начинают наносить резиновый состав с расстояния от 15 до 30 сантиметров, добиваясь полного укрытия. Как и с любыми спреями, здесь критически важно избегать перепыла и подтеков. Примерно через четыре часа выдержки при комнатной температуре (зависит от производителя) покрытие полностью высыхает и остается в точности как резиноподобное покрытие на многих потребительских электронных устройствах.

Существует ряд методов, позволяющих с относительной лёгкостью превращать концепты и 3D модель прототипа в изделия товарного вида. Описанные здесь варианты — лишь часть из тех, что находят профессиональное применение при создании реалистичных прототипов в рамках бюджета и с быстрой отдачей для заказчика.

Инженеры DigitalCraft3D выполняют постобработку 3D печати для достижения разных механических свойств. Узнайте больше о возможностях нашего производства у менеджера DC3D!