近年來(lái),3D 打印技術(shù)從建筑設(shè)計(jì)到醫(yī)療植入體,從航空航天零部件到個(gè)性化文創(chuàng)產(chǎn)品,3D 打印展現(xiàn)出強(qiáng)大的創(chuàng)造力。然而,打印完成并非終點(diǎn),后處理工藝才是讓打印件真正實(shí)現(xiàn)從模型到高質(zhì)量產(chǎn)品 “蛻變” 的關(guān)鍵。3D 打印的后處理工藝究竟有哪些?它們又如何影響成品的性能與價(jià)值?
支撐結(jié)構(gòu)去除是許多 3D 打印件的首要后處理步驟。在打印復(fù)雜形狀或懸空結(jié)構(gòu)時(shí),為防止坍塌,往往需要添加支撐結(jié)構(gòu)。打印完成后,需采用機(jī)械拆除、化學(xué)溶解等方式將其去除。對(duì)于使用 FDM(熔融沉積建模)技術(shù)的打印件,通??捎勉Q子、刀片等工具手動(dòng)拆除;而對(duì)于樹(shù)脂打印件,支撐結(jié)構(gòu)與模型結(jié)合緊密,常使用專門溶劑溶解支撐材料,確保模型表面完整無(wú)損傷 。
表面處理能明顯提升打印件的外觀與性能。打磨是基礎(chǔ)的表面處理方式,通過(guò)砂紙、磨具等工具,可去除打印層紋和粗糙邊緣,使表面更光滑。對(duì)于更高精度需求,還可采用拋光處理,如機(jī)械拋光、化學(xué)拋光和電解拋光,能讓打印件表面達(dá)到鏡面效果。此外,噴砂處理可使表面形成均勻的粗糙質(zhì)感,增強(qiáng)涂層附著力;而涂層處理,如噴漆、電鍍、涂覆納米材料等,則能賦予打印件防腐蝕、耐磨、導(dǎo)電等特殊性能。
固化與強(qiáng)化是針對(duì)特定材料打印件的重要后處理手段。以光固化樹(shù)脂打印件為例,打印完成后需進(jìn)行二次固化,通過(guò)紫外線照射或加熱,使樹(shù)脂完全交聯(lián)固化,提升硬度和強(qiáng)度。對(duì)于金屬 3D 打印件,常采用熱等靜壓、時(shí)效處理等工藝,消除內(nèi)部應(yīng)力,細(xì)化晶粒結(jié)構(gòu),增強(qiáng)金屬的力學(xué)性能 。此外,浸滲處理也是常用方法,將低粘度樹(shù)脂、金屬或陶瓷等材料滲入打印件的孔隙中,可提高其密度和強(qiáng)度,降低吸水性。
色彩處理為 3D 打印件增添個(gè)性化魅力。除部分彩色 3D 打印機(jī)能直接打印出彩色模型外,多數(shù)打印件需通過(guò)后期上色實(shí)現(xiàn)豐富色彩。手工涂裝可實(shí)現(xiàn)精細(xì)的藝術(shù)效果;而采用移印、熱轉(zhuǎn)印等工業(yè)涂裝技術(shù),則能滿足批量生產(chǎn)的需求。此外,一些新興技術(shù)如多材料 3D 打印、數(shù)字光處理(DLP)結(jié)合彩色濾鏡等,也在推動(dòng) 3D 打印色彩處理向更高效、精確的方向發(fā)展。
從去除支撐到賦予色彩,每一道后處理工藝都在為 3D 打印成品注入新的生命力。在 3D 打印技術(shù)加速普及的當(dāng)下,未來(lái)后處理工藝還將帶來(lái)哪些創(chuàng)新突破?持續(xù)關(guān)注,一同見(jiàn)證 3D 打印領(lǐng)域的更多精彩。