Предотвращение дефектов сглаживания паров:комплексное руководство по качественным 3D-печатным деталям

Услуга паровой сглаживания Xometry — отличный способ улучшить внешний вид деталей, напечатанных на 3D-принтере по индивидуальному заказу. Используя технологию автоматического парового сглаживания, мы можем легко добиться стабильных и повторяемых результатов. Несмотря на то, что химическое сглаживание паром имеет множество преимуществ, включая сглаживание линий слоев, герметизацию микрозазоров и улучшение механических характеристик, этот процесс может привести к появлению дефектов, если конструкция вашей детали выполнена неправильно.

В этом руководстве мы познакомим вас с наиболее часто встречающимися дефектами сглаживания пара, а также дадим советы, как предотвратить их появление в ваших деталях. Прежде чем мы перейдем к различным типам дефектов, с которыми можно столкнуться при сглаживании паром, давайте сначала кратко вспомним, что это за процесс и как он работает.

Что такое сглаживание паров?

Массив сглаженных паром деталей, напечатанных с помощью SLS 3D и окрашенных в различные цвета

В отличие от физических процессов сглаживания, таких как шлифование или галтовка, сглаживание паром не удаляет материал с заготовки. Вместо этого в герметичную камеру обработки вместе с деталями вводится паровой отделочный агент. Детали размещаются или подвешиваются в камере, чтобы максимизировать воздействие пара на поверхность. Пар прилипает к поверхности детали, вызывая контролируемое химическое расплавление. Это уменьшает выступы и впадины на поверхности за счет разжижения и перераспределения материала и выравнивания поверхности. Расплав также усиливает блеск.

После завершения обработки деталей камера нагревается для удаления отделочного средства в сборный чан. На деталях не остается следов. После этого сглаженные детали готовы к отправке или другой вторичной обработке, например окраске.

Распространенные дефекты и советы по сглаживанию пара

В разделе ниже будут обсуждаться наиболее распространенные дефекты, которые могут возникнуть после нанесения финишной обработки паром. С некоторыми изменениями в конструкции можно минимизировать или полностью устранить возникновение этих дефектов.

Фотография крупным планом дефекта перемычки на детали, сглаженной паром

Соединение

Поверхность детали может пузыриться на этапе сжижения в процессе сглаживания паром. Пузырящаяся поверхность может привести к тому, что материал образует тонкую оболочку, которая соединяет такие элементы, как небольшие зазоры или стены с острыми углами. В некоторых случаях можно использовать бритву для очистки перемычек, чтобы освободить пораженные элементы.

Совет по дизайну:

Перемычки можно уменьшить, увеличив расстояние между зазорами и добавив достаточные радиусы к острым внутренним углам.

Волдырь на плоской поверхности сглаженной паром детали

Пузыри/вздутия

Подобно образованию мостиков, образование пузырей возникает в результате образования пузырьков на поверхности на стадии разжижения. Иногда могут образовываться более крупные пузырьки, которые остаются на месте во время процесса удаления растворителя. После этого пузырь может затвердеть и стать похожим на волдырь. Обычно они встречаются на широких плоских поверхностях и острых внутренних щелях.

Совет по дизайну:

Избегайте широких плоских поверхностей; На поверхностях органической формы меньше вероятность образования волдырей. Добавление радиусов во внутренние углы также поможет уменьшить пузыри и другие дефекты.

Крупный план "следов укусов" на сглаженной паром части

Следы укусов

Детали должны быть подвешены во время процесса выравнивания паром, чтобы добиться равномерного нанесения отделки. Стеллажи выполняются с использованием крючков или зажимов для подвешивания деталей на открытом воздухе. Крючки являются предпочтительным методом вешалки, поскольку они оставляют минимальные отпечатки внутри отверстия для стойки. «Следы укусов» — это дефект, связанный с отпечатком, оставшимся от зажимов, используемых для удержания деталей, не имеющих элементов, позволяющих зацеплять их. Эти следы обычно более заметны на более мягких материалах, таких как ТПУ.

Совет по дизайну:

Добавление отверстия или элемента, который можно использовать для продевания и установки детали вместо зажима, предотвратит появление следов укусов на косметически важных поверхностях. Если вы не можете изменить свой дизайн, добавив в него элементы стойки, обязательно отметьте, какие грани или элементы вашей детали важны с косметической точки зрения, и наши специалисты сделают все возможное, чтобы избежать обрезки этих областей. При составлении предложения вы можете указать примечания в разделе примечаний Xometry Instant Quoting Engine или загрузить рисунок, содержащий соответствующие примечания.

Скопление краев на остром крае детали, сглаженной паром

Объединение периферийных устройств

Резкие повороты по бокам плоских деталей могут привести к появлению видимой неровности по краям. Удары возникают из-за того, что разжиженный материал под действием силы тяжести движется к краю и затвердевает на месте. Скругление кромок и объединение их в группы могут повлиять на допуски элементов.

Совет по дизайну:

Закругления острых краев плоских элементов помогут уменьшить скопление разжиженного материала.

Пример пятен на белой детали

Пятны

После обработки на поверхности светлоокрашенных материалов могут появиться крошечные точки темного пятна. Мы называем это пятнышком. Пятнышки обычно более заметны на натуральной отделке и на поверхностях, окрашенных в более светлые цвета, например желтый или красный.

Совет по дизайну:

Окрашивание или выбор материалов более темных цветов, например черного, зеленого или синего, уменьшит видимость крапинок.

Дыры

На очень тонких участках могут появиться непреднамеренные отверстия. Это происходит, когда поверхность с каждой стороны тонкой стенки разжижается до такой степени, что центр становится полностью жидким. Это приводит к образованию отверстия, когда материал течет и повторно затвердевает.

Совет по дизайну:

Убедитесь, что толщина стен составляет не менее 1 мм, чтобы предотвратить образование дыр. Эта минимальная толщина стенки рекомендуется для большинства аддитивных процессов в целом и поможет избежать других проблем.

Неполные функции

При паровом сглаживании консольные или длинные тонкие выступы могут укорачиваться или формироваться неполностью. Это происходит потому, что кончики будут разжижаться, перемещаться и снова затвердевать после испарения растворителя.

Совет по дизайну:

Избегайте проектирования элементов, толщина стенок которых составляет менее 1 мм, таких как острые концы или ножевые кромки.

Вебинар:Все, что вам нужно знать о 3D-печатях со сглаживанием пара

Заключение

Следуя этим советам, вы сможете использовать возможности сглаживания паром для улучшения характеристик и качества отделки детали. Многих недостатков можно избежать, если учитывать определенные принципы проектирования, такие как сохранение минимального размера элемента и добавление соответствующих радиусов. Дополнительные ресурсы по 3D-печати можно найти в нашем Полном руководстве по 3D-печати и руководствах по дизайну.

Джоэл Шадегг

Привет, я Джоэл, автор технического контента в Xometry! Я поставил перед собой задачу помочь таким клиентам, как вы, получить максимальную отдачу от опыта Xometry и добиться успеха в ваших проектах, используя свой практический опыт управления машинами, обработки деталей и обеспечения выполнения заказов.

Прочтите другие статьи Джоэла Шадегга