3D打印后处理教程

发布时间:2020-04-25 20:57:10   来源:文档文库   
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3D打印后处理技术及艺术教程

PLA(ABS)等塑料、金属、尼龙(碳纤维、玻璃微珠等)、光敏树脂 、陶瓷等材料的后处理技术及艺术

第一章 表面后处理技术分类

如今,3D打印技术应用的范围越来越广泛,很多用户开始尝试使用3D打印技术来完成自己的工作,但是对于3D打印出来的模型表面质量经常不太满意,其实在很多时候3D打印出的零件还需要进行后期处理,才能算真正的成品。根据使用的方法不同,可将表面处理技术分为下述种类。

一、电化学方法

这种方法是利用电极反应,在工件表面形成镀层。其中主要的方法是:

(一)电镀

在电解质溶液中,工件为阴极,在外电流作用下,使其表面形成镀层的过程,称为电镀。镀层可为金属、合金、半导体或含各类固体微粒,如镀铜、镀镍等。

(二)氧化

在电解质溶液中,工件为阳极,在外电流作用下,使其表面形成氧化膜层的过程,称为阳极氧化,如铝合金的阳极氧化。

钢铁的氧化处理可用化学或电化学方法。化学方法是将工件放入氧化溶液中,依靠化学作用在工件表面形成氧化膜,如钢铁的发蓝处理。

二、化学方法

这种方法是无电流作用,利用化学物质相互作用,在工件表面形成镀覆层。其中主要的方法是:

(一)化学转化膜处理

在电解质溶液中,金属工件在无外电流作用,由溶液中化学物质与工件相互作用从而在其表面形成镀层的过程,称为化学转化膜处理。如金属表面的发蓝、磷化、钝化、铬盐处理等。

(二)化学镀 

在电解质溶液中,工件表面经催化处理,无外电流作用,在溶液中由于化学物质的还原作用,将某些物质沉积于工件表面而形成镀层的过程,称为化学镀,如化学镀镍、化学镀铜等。

三、热加工方法

这种方法是在高温条件下令材料熔融或热扩散,在工件表面形成涂层。其主要方法是:

(1)热浸镀 

金属工件放入熔融金属中,令其表面形成涂层的过程,称为热浸镀,如热镀锌、热镀铝等。

(二)热喷涂

将熔融金属雾化,喷涂于工件表面,形成涂层的过程,称为热喷涂,如热喷涂锌、热喷涂铝等。

(三)热烫印 

将金属箔加温、加压覆盖于工件表面上,形成涂覆层的过程,称为热烫印,如热烫印铝箔等。

(四)化学热处理 

工件与化学物质接触、加热,在高温态下令某种元素进入工件表面的过程,称为化学热处理,如渗氮、渗碳等。

(五)堆焊

以焊接方式,令熔敷金属堆集于工件表面而形成焊层的过程,称为堆焊,如堆焊耐磨合金等。

四、真空法

这种方法是在高真空状态下令材料气化或离子化沉积于工件表面而形成镀层的过程。其主要方法是。

(一)物理气相沉积(PVD)

在真空条件下,将金属气化成原子或分子,或者使其离子化成离子,直接沉积到工件表面,形成涂层的过程,称为物理气相沉积,其沉积粒子束来源于非化学因素,如蒸发镀溅射镀、离子镀等。

(二)离子注入 

高电压下将不同离子注入工件表面令其表面改性的过程,称为离子注入,如注硼等。

(3)化学气相沉积(CVD)

低压(有时也在常压)下,气态物质在工件表面因化学反应而生成固态沉积层的过程,称为化学气相镀,如气相沉积氧化硅、氮化硅等。

五、其它方法

主要是机械的、化学的、电化学的、物理的方法。其中的主要方法是。

(一)涂装

闲喷涂或刷涂方法,将涂料(有机或无机)涂覆于工件表面而形成涂层的过程,称为涂装,如喷漆、刷漆等。

(二)冲击镀

在特定的溶液中以高的电流密度,短时间电沉积出金属薄层,以改善随后沉积镀层与基体间结合力的方法,称为冲击镀,如冲击镀锌等。

(三)激光面表处理

用激光对工件表面照射,令其结构改变的过程,称为激光表面处理,如激光淬火、激光重熔等。

(四)超硬膜技术

以物理或化学方法在工件表面制备超硬膜的技术,称为超硬膜技术。如金刚石薄膜,立方氮化硼薄膜等。

(五)电泳及静电喷涂

1、电泳

工件作为一个电极放入导电的水溶性或水乳化的涂料中,与涂料中另一电极构成解电路。在电场作用下,涂料溶液中已离解成带电的树脂离子,阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动。这些带电荷的树脂离子,连同被吸附的颜料粒子一起电泳到工件表面,形成涂层,这一过程称为电泳。

2、静电喷涂

在直流高电压电场作用,雾化的带负电的油漆粒子定向飞往接正电的工件上,从而获得漆膜的过程,称为静喷涂。

五、手工抛光上色

1.抛光液(丙烯蒸发)抛光

表面可以处理的很光滑,但是丙烯是一种很容易蒸发的有毒化学物质,所以对于人体的健康存在比价大的风险,需要加热等工序也比较繁琐。由于使用的化学方法会腐蚀打印件表面,对打印的精度影响比较大,会损失比较多的打印细节。

2.喷泵喷涂上色 

喷笔涂装与喷罐涂装一样, 涂料成气雾状涂喷在物件表面,并使表面涂层光洁无上色痕迹。而笔涂上色要无痕迹则是很难做到的。而相对与喷笔涂装与喷罐涂装,两者在喷涂面积,涂料浓度,油漆的选用上也有着不同的区别。

3.手工上色

可以采用丙烯上色的方法,在模型经过打磨抛光后,手工上色能体现细节,在模型细节颜色都处理基本到位之后,等待丙烯颜料的风干,这样更有利于存放和之后的处理。基本干透之后,用光油进行最后的处理,喷上光油的模型更加透亮美观,也更好保存。

4.抛光机抛光

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设备能够让气溶胶均匀分布,同时安装了喷雾器,可以将小薄膜上数以百计的微孔(< 10 microns)与压电致动器连接起来。喷雾器既可以将液滴喷射物释放,形成一个非常均匀的表层。再将酒精渗入打印表面外层,就可以形成一个非常光滑的打印对象表面。整个过程完全使用热源,封闭的操作室处理也非常安全。

第二章 PLA(ABS)塑料后处理技术及艺术

一:后处理工具准备

二:去支撑

三:打磨

四:补缝

五:抛光

六:上色

一:后处理工具准备

后处理工具准备详见:3D打印后处理工具箱物品清单.xlsx

二:去支撑

世间万物任何立体物体的存在都需要平衡,采用逐层堆叠方式成型的3D打印技术也必需遵循这个原理,因此有些模型的打印为了保持平衡是需要支撑结构的。那么,当3D打印机打印完成后,这些支撑结构如何去除而不影响模型呢?

一般情况下,支撑结构使用的材料与模型的材料是不同的,它采用的是容易去除的特殊材料,目前市面上3D打印机比较容易去除的支撑材料有:可以溶于水的凝胶状支撑材料、可溶于碱性溶液的支撑材料、可溶于酒精的支撑材料等。采用这些特殊材料作为支撑结构的3D打印模型,只要把它放入到水、碱性溶液或者酒精等特定溶液中就可以自行脱掉支撑了,但一般这些支撑材料要比模型的材料贵一些。而激光扫描光硬化型树脂液面位置的RP(快速成型)装置的立体模型与支撑部分采用了相同的材料,采用缩小立体模型与支撑部分的边界面等方法就可以轻松的去除掉支撑。

如果你没有使用这些特殊材料做支撑,那就只能借助小刀、钳子等工具人工去除了,处理的时候要特别小心以免损坏模型,那些毛边可以通过打磨抛光进一步处理。

三:打磨

3d打印模型打磨需要的工具及具体步骤

  先分三部分打磨(头、身、腿),避免打印模型死角打磨。这一步主要是把模型最粗糙的表面去除干净(如支撑)。所以要最直接最粗砂最大力摩擦。之所以要用水,是因为在打磨过程中,高速磨插会发热,表面会变柔软(当然这个一般感觉不到),个人觉得在打磨过程中使用清水结合水砂纸打磨效率会有所提高。(此为初步打磨,只是为了更好地将三部分无缝拼接,统一表面层次)

  接下来是身体拼接。这里选用的是(把兄弟胶水——个人叫做“基情胶”)。选用这款胶水是因为“激情正浓”结合度非常高,可以做无缝效果,干后质地较软,也利于打磨,其颜色偏半透明黄色,想做原色的同学还是慎重选用啦。

  拼接完后效果图(用刻刀把溢出来的胶水削掉或者磨掉)

  总结一下:

  在打磨之前要确定其模型的打印质量选择相应打磨方式。

  一般来讲,需要打磨的模型是相对表面比较粗糙的,它有两种情况,一种是有明显条状纹理的模型,它比较好处理,只需把它磨平就可以了。其打磨工具的选择看它的条纹状的严重程度。如果条纹不明显可以选择砂纸打磨。另一种情况是表面有孔洞状纹理,这种处理起来比较麻烦。有两种处理方式,也就是加减法(填补和去除)。不过选择加法还是减法依据模型本身而定。

  对于打磨所用的工具的特性来说,每个都不一样,打磨程度也不一样。

  打磨工具一般有这几种:

  锉刀(平锉、圆锉、半圆锉、异形锉刀)

  水砂纸(注:型号越大磨砂越细,型号越小磨砂越粗,适当的加水加快打磨速度)。

  镊子(用来夹紧磨砂纸。主要是针对于细化微小的地方,手指无法打磨到的地方,可以选择镊子夹着折好的磨砂纸进行细化打磨)。

  在一些结构层次不明确的地方,可以选择用雕刻刀调整模型的结构,做一个整体性的修饰,增强模型体积感和协调感。

总之,打磨是为了得到一个更为完整的模型。打磨的方式各有不同。

四:补缝

1、3D打印模型后期修补处理技术:打印的模型总会遇到磕磕碰碰,难免有所损坏,丢弃了重新打印又舍不得,这时就需要对模型进行修补。

(1)、使用502胶水进行粘附(502胶水不宜过量,会影响粘黏效果,注意502胶水的安全使用)

(2)粘贴后还会有些小缝隙

(3)还有一些丢失了的部件出现缺口

(4)先对缝隙进行打磨,尽量处理痕迹

(5)使用3D打印笔用ABS材料进行修补(ABS相比于PLA好打磨)

(注:模型是PLA材料)

(6)使用3D打印笔对缝隙、缺口进行填补

(7)再次进行打磨

重复3次对缝隙、缺口进行填补、打磨,确保缝隙和表面衔接光滑

(8)完成处理

2、补缝需要的工具和材料

(1)3D打印容易产生误解

  我们日常接触到的任何零件,表面都经过了处理,有很多材料,天生表面就是光滑的,比如玻璃。于是很多人认为“无所不能”的3D打印技术,也能做到打印完的材料表面光洁如镜。但事实上,这还是对于3D打印技术本身的不了解。

(2)能打印光滑表面的3D打印机价格不够亲民

  3D打印的确存在能够把成品直接就打印的具有光滑表面的技术,不过这些技术的3D打印机价格往往昂贵。以光固化树脂技术为例,这一技术的显著特点就是超高精度以及光滑的成品表面,但是这种技术的产品,最便宜的要数FormLab的The Form 1,国外的价格依旧需要3299美元起,远非普通爱好者所能承受。

(3)层与层之间的缝隙让FDM技术显得不够光滑,怎么办?

  我们日常能买到、只需要几千元的3D打印机,统统都是采用熔融沉积技术,也就是俗话说的“盘丝”这一技术。由于是开源的,所以成本很低,但是其打印成型的产品我们无论用肉眼还是用手去触摸,都能明显的感觉到一层层的分层痕迹,怎么把这些表面粗糙的分层,“美容一下”,就像送去韩国美容手术一样?

(4)“打粉底”:填补沟壑变光滑

这种办法说白了,就是我们日常所说的“打腻子”,这在我们处理表面粗糙的木制家具、修理汽车碰撞剐蹭的时候经常使用。另外一个女性朋友常用的化妆品“粉底”,其实也是一种填补用的化学品,填补脸上细小的皱纹,让人看起来更年轻。

(5)补土是填平3D打印模型表面的好办法

具体而言,这个办法是使用名叫“补土”(Putty)的快速固化树脂来填平这些沟壑。这里尤其是水补土,是一种喷罐,干燥的速度要比一般的补土快,并且具有很好的附着力和硬度,这在模型的制作过程中颇为常见。

(6)水补土也可以填平,但是成本很高,且速度慢效率低

补土能填补沟壑让3D打印模型表面变光滑。但是,使用补土一般来说都是比较贵重的模型,因为这种方法费时费力,且成本很高,尤其是消耗人的工作时间很长,那么有没有更快速的办法?有,而且不止一种。

(7)“去死皮”:15分钟搞定

  砂纸就是常见的抛光手段。一般来说,粗糙的砂纸使用的是很坚硬的碳化硅(SiC)做为磨料,用合成树脂粘接在布纤维或是纸张表面。当然,这是很多人对于砂纸的印象是表面很粗。但是是事实上,砂纸是分标号的,标号数字越大,就越细腻,平时感觉很糙的砂纸,是400目左右的,而到了2000号的砂纸,就已经能抛光出相当光泽的表面了。这和我们用的“磨砂”洗面奶来磨掉死皮,让脸看上去更光滑一些,道理上是一样的。

  砂纸通过不同标号来实现不同的抛光程度,数字越大越细

  借助砂纸和研磨膏,能把车模抛光到镜面的效果

  使用砂纸抛光3D打印模型,其实就是磨掉了突起的表面,现在也有电动的设备来辅助,这样对于表面不复杂的3D打印模型来说,抛光的速度很快,一般15分钟之内就能完成。这个速度要比使用补土打腻子快得多。

  如果要砂纸抛光,外壳的厚度要足够,这个外壳大约有2.5毫米左右

  但是这并不代表不存在问题。首先是3D打印的物体壳要有一定的厚度,如果很薄,用电动工具一不小心磨穿也不是不可能,图上显示的是我们之前3D打印模型的剖面,可以看到模型的壁大约有2.5毫米厚。此外,如果对模型的轮廓尺寸要求很高,砂纸也未必就是很好的方案,因为这种办法导致模型本身外围会打磨掉一层,厚度损失有0.1-0.2毫米。

(8)“美白洗牙”:快速处理表面

  我们日常使用的金属零件,很多时候,表面不是镜面,而是有点粗的“磨砂”效果。这种表面质感得到很多人的喜欢。这是金属加工里面很常见的工艺,名为喷砂。可以非常快速的把表面粗糙的铸造、切削后的表面处理成为比较光泽的磨砂效果。在牙医领域,也用这个技术来处理牙齿表面,喷一种盐的颗粒,去掉难以去除的牙菌斑,让牙齿更好看,清洁的彻底。

  喷砂的具体原理,就是通过动力装置将非常细微的坚硬的细沙球颗粒吹出,这些细沙高速碰撞物体的表面,比较明显的沟壑就会被“砸掉”,剩下的是略微带一点粗糙的“磨砂”效果。

  3D打印的模型同样可以用来进行喷砂处理。喷砂是成熟的工业上处理物体表面的工艺。处理速度非常快,几分钟就能处理很大的表面积。不过喷砂的问题在于其需要密闭的工作空间,否则乱飞的颗粒、粉尘都是有害的,换句话说,喷砂不能喷体积过大的3D打印物件,不过还好的是我们桌面用的3D打印机,能打印的物件都不算大,对喷砂工艺来说没难度。

(9)“做美甲”:最光滑的表面?

  桌面3D打印,目前来说都是使用的ABS或是PLA材料。而在有机化学领域,丙酮是非常万能的一种有机溶剂,可以溶解的有机化合物非常多。现在很多女性都喜欢去做价格不菲的“美甲”,而去掉指甲油的“洗甲水”,正是丙酮,用来溶剂指甲油这种硝基油漆,而上指甲颜色的时候,丙酮也是稀释剂。

  溶剂熏蒸,就是利用丙酮等有机溶剂的溶解性强的特点。将打印好的3D模型放置到一个密闭的空间,用丙酮蒸汽来进行表面材料的溶解,由于表面逐渐溶解液化,所以很快就不再有沟壑的存在。

  在这几个工艺中,丙酮熏蒸可以说是最难控制的,少了没效果,多了或是在丙酮蒸汽里面时间长了,表面甚至会液化气泡,所以这种办法适合表面没有特别需要关照的细节的3D打印模型。而且丙酮挥发性强还有毒,且易燃易爆,所以用丙酮熏蒸处理,一定要注意安全。

  这些常见的工艺处理之后,我们3D打印的模型表面就不再粗糙。

五:抛光

(一)砂纸打磨(Sanding)

  砂纸,这种方法使用到的工具也比较简单,主要是砂纸、打磨棒之类的。600或800号水砂纸,1000号水砂纸,1200号水砂纸,1500号水砂纸各一张,一碗水,牙膏一只,干净眼镜布一块。水砂纸是磨的时候要加一点水,号码越大,砂纸越细,用800磨完用1000的磨。磨完之后,零件会没有光泽,这时候要用牙膏摸在布上对零件进行打磨,恢复光泽。

  虽然FDM技术设备能够制造出高品质的零件,但不得不说,零件上逐层堆积的纹路是肉眼可见的,这往往会影响用户的判断,尤其是当外观是零件的一个重要因素时。所以这时就需要用砂纸打磨进行后处理。

  砂纸打磨可以用手工打磨或者使用砂带磨光机这样的专业设备。砂纸打磨是一种廉价且行之有效的方法,一直是3D打印零部件后期抛光最常用、使用范围最广的技术。

  砂纸打磨在处理比较微小的零部件时会有问题,因为它是靠人手或机械的往复运动。不过砂纸打磨处理起来还是比较快的。一般用FDM技术打印出来的对象往往有一圈圈的纹路,用砂纸打磨消除电视机遥控器大小的纹路只需15分钟。

如果零件有精度和耐用性的最低要求的话,一定要记住不要过度打磨,要提前计算好要打磨去多少的材料,否则过度打磨会使得零部件变形报废。进行基准测试也有助于确定要使用的打磨工艺——手工打磨或电动打磨——以及使用哪些工具。

操作步骤:

1、工具准备:FDM打印件、各种型号的砂纸、小刷子

2、先选用型号数小的砂纸打磨一遍,打磨时一般用四指和手掌按住,拇指夹住砂纸,顺着模型纹路打磨。

3、打磨至物品的拐角和棱角处时,需要小心,动作要轻,以免使被打磨的物品变形。使其保持原来的形状。

4、由于砂纸的沙粒容易脱落,脱落下来的沙粒容易对模型损伤,因此需要用小刷子及时清理(也可用水),知道表面平整光滑为止。

5、用最小型号的砂纸打磨过一遍后,可用再用型号数较大的砂纸打磨,反复进行,直到获得满意的表面质感。

(二)珠光处理(Bead Blasting)

  第二个最常用的后处理工艺就是珠光处理(Bead Blasting)。操作人员手持喷嘴朝着抛光对象高速喷射介质小珠从而达到抛光的效果。珠光处理一般比较快,约5?10分钟即可处理完成,处理过后产品表面光滑,有均匀的亚光效果。

 珠光处理比较灵活,可用于大多数FDM材料。它可用于产品开发到制造的各个阶段,从原型设计到生产都能用。珠光处理喷射的介质通常是很小的塑料颗粒,一般是经过精细研磨的热塑性颗粒。据了解,RedEye最常采用这些热塑性的塑料珠,因为它们比较耐用,并且能够提供一个从轻微到严重的磨损范围进行喷涂。小苏打也工作得很好,因为它不是太硬,虽然它可能比塑料珠不易清洁。

  因为珠光处理一般是在一个密闭的腔室里进行的,所以它能处理的对象是有尺寸限制的,在RedEye这里,其能够的处理的最大零部件的大小为24×32×32英寸,而且整个过程需要用手拿着喷嘴,一次只能处理一个,并因此不能用于规模应用。

  珠光处理还可以为对象零部件后续进行上漆、涂层和镀层做准备,这些涂层通常用于强度更高的高性能材料。

(三)蒸汽平滑(Vapor Smoothing)

  排在第三是蒸汽平滑(Vapor Smoothing)处理方法。3D打印零部件被浸渍在蒸汽罐里,其底部有已经达到沸点的液体。蒸气上升可以融化零件表面约2微米左右的一层,几秒钟内就能把它变得光滑闪亮。

  中间的部分经过了蒸汽平滑处理

  蒸汽平滑技术被广泛应用于消费电子、原型和医疗应用。该方法不显著影响零件的精度。

不幸的是,与珠光处理相似,蒸汽平滑也有尺寸限制,最大处理零件尺寸为3×2×3英尺。另外蒸汽平滑对ABS和ABS-M30材料进行处理,这是常见的耐用的热塑性塑料。

(四)除此之外,雕梦空间结合实际生产,再与大家分享几种简单易行的抛光处理方法:

第一种方法:打火机,最简单最方便的抛光处理方法,不需要任何设备,你只需要一只打火机就可以对模型表面进行简单的抛光处理。具体如何操作呢?方法很简单,就是用火将毛刺烧平。值得注意的是,用火烧ABS要注意安全,避免引起火灾。

第二种方法:丙酮,利用丙酮蒸汽熏蒸3D模型,利用ABS溶于丙酮的特性对模型实现抛光。使用丙酮抛光一定要注意安全问题,丙酮有毒、易燃易爆、有刺激性,使用丙酮抛光建议在良好的通风环境下,佩戴防毒面具等安全装备。

第三种方法:电加热的工具,有点像我们常见的电烙铁,它拥有5个可换头,使用起来非常简单。由于工具头上被加热到高温,就可以简单地去除支撑材料,您也可以用它对模型表面的缺陷处进行修补。

第四种方法:3D模型抛光液,使用3D模型抛光液也可以实现抛光,将抛光液放入操作器皿后,将模型用铁丝或绳子挂着模型,将模型浸入8秒左右,因不同地区温度和环境影响,根据实际需要来适当调整以达到较好的抛光效果,不宜浸泡太久。

第五种方法:抛光机,使用震动抛光机或离心抛光机进行抛光,主要原理是通过介质与模型的碰撞摩擦实现抛光。

(五)3d打印完成后物品(PIA、ABS塑料) 抛光的方法和原理

1、3d打印完成后常见的抛光的方法和原理有

(1)砂纸打磨;

(2)用不同溶剂擦拭打磨;

(3)像打鸡蛋一样把产品放在装有溶剂的碗里搅拌;

(4)溶剂蒸汽熏蒸(例如用丙酮抛光的办法)

ABS会溶解于丙酮中。ABS溶于丙酮、丁酮、甲异丁酮、醋酸乙醋、醋酸戊酯、苯、甲苯、二甲苯、四氢呋喃、二氯乙烷、氯仿、三氯乙烷等绝大多数常见有机溶剂。可以利用这种溶解性对ABS进行修复。以下是相关资料。

2、ABS工程塑料的粘接技术

ABS塑料是以丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三种原料为单体经过共聚而成的一种热塑性塑料,人们为了称呼方便,就用这三种原料的英文名称的第一个字母组合在一起,称之为ABS塑料。这里“A”代表丙烯腈,“B”代表丁二烯,“s”代表苯乙烯。与普通塑料相比,ABS塑料耐热性好,表面硬度高,耐冲击强度大,尺寸稳定,绝缘性能好,耐化学腐蚀,并能进行金属电镀与喷涂。因此,电视机、收录机、洗衣机、电风扇等常用的电器,经常采用ARS塑料做外壳。ABE;塑料缺点是不透明,耐老化性比较差,它与冰醋酸及某些植物油接触会引起制品开裂。

遇到ABS塑料制品开裂或破碎,可以用毛笔蘸取少量丙酮或醋酸乙、丁酯溶剂,小心地涂在破裂处,合拢待干后便可以粘牢。对一些强度要求比较高的制品,可以采用表20—4所示两种配方溶剂进行粘接修补。

先将这些有机溶剂按配方混合,搅拌至ABS粉末完全溶解后,装入瓶中备用。

粘接方法:

塑料构件开裂时,只要把比较清淡的粘接剂均匀地涂布在裂缝上面便可以了。修复已经破碎成块的部件时,先在碎块的结合面上涂上粘接剂,然后对接好,捆紧固定,待干后拆除捆扎物即可。

如部件有缺损,可用比较浓的粘接剂填补于缺损处,必要时可以反复填补几次。当缺损面积比较大,粘接剂无法附着时,可以在缺损部位的下面衬垫一块硬纸板,使其能够附着而不至流失。

3、ABS制品开裂修补方法

ABS 制品,包括ABS直接注塑成型的比如电视机、DVD、冰箱、洗衣机、空调、各种小家电、塑料淋浴喷头、龙头、把手、工具塑壳、玩具等,也包括用ABS板材制作的模型、沙盘、仪器仪表外壳等,遇到外力撞击、摔碰或者接触到某些有机溶剂,有可能会产生开裂或破碎 ,这时都可以用下面的方法来修补:

(1)遇到ABS塑料制品开裂,可以用毛笔或小刷蘸取少量丙酮或醋酸乙、丁酯溶剂,小心地涂在破裂处,合拢压紧,待干后便可以粘牢。对一些强度要求比较高的制品,可以采用下面配方之称的溶剂进行粘接修补。甲苯 50g,二氯甲苯 50g,ABS粉末 15g, 先将这些有机溶剂按配方混合,搅拌至ABS粉末完全溶解后,装入瓶中备用。

(2)修复已经破碎成块的部件时,先在碎块的结合面上涂上粘接剂,然后对接好,捆紧固定,待干后拆除捆扎物即可。

(3)如果部件有缺损,可用比较浓的粘接剂填补于缺损处,必要时可以反复填补几次。当缺损面积比较大,粘接剂无法附着时,可以在缺损部位的下面衬垫一块硬纸板,使其能够附着而不至流失。

等修补的部位完全固化之后,如果留下了修补的“疤痕”,可以用砂纸打磨光滑,有需要补充颜色的,可以先用报纸挡住、在需要补漆的地方挖空,然后用一般涂鸦用的灌装漆来喷漆。技术好的话,可以补得天衣无缝。

4、ABS塑料

化学名称:丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物

英文名称:Acrylonitrile Butadiene Styrene

比重:1.05克/立方厘米 成型收缩率:0.4-0.7%

成型温度:200-240℃ 干燥条件:80-90℃ 2小时

特点:

(1)综合性能较好,冲击强度较高,化学稳定性,电性能良好.

(2)与372有机玻璃的熔接性良好,制成双色塑件,且可表面镀铬,喷漆处理.

(3)有高抗冲、高耐热、阻燃、增强、透明等级别。

(4)流动性比HIPS差一点,比PMMA、PC等好,柔韧性好。

(5)用途:适于制作一般机械零件,减磨耐磨零件,传动零件和电讯零件.

5、成型特性:

(1)无定形料,流动性中等,吸湿大,必须充分干燥,表面要求光泽的塑件须长时间预热干燥80-90度,3小时.

(2)宜取高料温,高模温,但料温过高易分解(分解温度为>270度).对精度较高的塑件,模温宜取50-60度,对高光泽.耐热塑件,模温宜取60-80度.

(3)如需解决夹水纹,需提高材料的流动性,采取高料温、高模温,或者改变入水位等方法。

(4)如成形耐热级或阻燃级材料,生产3-7天后模具表面会残存塑料分解物,导致模具表面发亮,需对模具及时进行清理,同时模具表面需增加排气位置。

(六)3D打印模型闪闪发光,抛光技术大全

普通FDM桌面打印机打印出来的样品,都会出现一圈一圈的纹路,这是它与生俱来的特点。如果打印精度不高的话,还会出现明显的台阶效应,这也就大大降低了样品的美观度,所以有人说3D打印的产品只可远观,不可近玩。

虽然大部分玩家不会太在意纹路的问题,但难免还是有童鞋想要搞出锃光发亮的效果,于是有需求就有方法,各种各样的抛光技术应运而生了,下面就带大家了解几种吧。

1、火烤法

最最简单的方法,不需要各种设备,你只需要一只打火机就可以对模型表面进行简单的抛光处理。具体如何操作呢?方法很简单,就是用火将毛刺烧平。值得注意的是,用火烧ABS要注意安全,更要注意通风,那玩意烧起来还是有味道的,还有就是避免引起火灾。

2、丙酮抛光法

就是人们经常提到的丙酮抛光,利用丙酮蒸汽熏蒸3D模型,利用ABS溶于丙酮的特性对模型实现抛光。使用丙酮抛光最要注意的是安全问题,丙酮有毒、易燃易爆、有刺激性,使用丙酮抛光建议在良好的通风环境下,佩戴防毒面具等安全装备。

图片中是大神自己改造的简易抛光装置,楼主这学化工的都佩服了,真是人有多大胆,地有多大产啊,使用的是电磁炉水浴加热,丙酮挥发后溶解了部分ABS料,抛光效果还蛮不错。

3、震动抛光机

使用震动抛光机进行抛光,或者离心抛光机进行抛光,主要原理是通过介质与模型之间的碰撞摩擦实现抛光。

4、砂纸打磨法

使用砂纸打磨,这种方法使用到的工具也比较简单,主要是砂纸、打磨棒之类的。600或800号水砂纸,1000号水砂纸,1200号水砂纸,1500号水砂纸各一张,一碗水,牙膏一只,干净眼镜布一张。

水砂纸是磨的时候要加一点水,号码越大,砂纸越细,用800磨完用1000的磨。磨完之后,零件会没有光泽,这时候要用牙膏摸在布上对零件进行打磨,恢复光泽。但砂纸打磨的效率慢,效果差强人意。

5、珠光处理

珠光处理是手持喷嘴朝着抛光对象高速喷射介质小珠从而达到抛光的效果。优点是珠光处理一般比较快,约5~10分钟即可处理完成,处理过后产品表面光滑,比打磨的效果要好,而且根据材料不同还有不同效果。

它也有缺点,一是价格昂贵,二是因为珠光处理一般是在一个密闭的腔室里进行的,所以它能处理的对象是有尺寸限制的,通常处理的模型都比较小,而且整个过程需要用手拿着喷嘴,效率较低,不能批量应用。

6、3D模型抛光液

有些人使用3D模型抛光液也可以实现抛光,将抛光液放入操作器皿后,将模型用铁丝或者绳子挂着模型底座,将模型浸入8秒左右,因不同地区温度和环境影响,根据需要抛光效果适当调整,不宜浸泡太久。

六:上色

我们在后处理模型的时候首先要准备好相应的后处理工具,下面我们来介绍一下后处理必备工具和他们的用途和使用方法。

(一)、上色工具和设备

1、喷笔

喷涂模型必备 准备两支 一支0.2喷色 一支0.3喷灰 使用注意 容漆壶内有漆时 喷笔头不能高于喷笔尾端喷笔头一号喷口拧下可以聚焦喷会 。这里推荐新手联系使用的喷笔浩盛0.2 和0.3口径。

2、气泵

给喷笔加压(这里不推荐使用龟泵,气压不稳)

3、喷漆

一般选用郡士和盖亚

4、调色皿、搅拌棒、溶剂壶

5、稀释剂

水性漆就用专用的水性稀释剂,也可用水调,不过容易堵喷笔油性漆统一使用盖亚稀释剂(量大通用,也可用于清理喷笔)

6、补土

分为牙膏补土、水补土和AB补土牙膏

补土风干块,适合修补中小型缝隙(X<1,mm)

水补土适合修补小型缝隙(X<0.02mm)

AB补土适合修补中大型缝隙(X>0.5mm)

3D打印模型补土具体操作步骤:

(1)如果打印精度不高,层次严重,可先用砂纸打磨,分别是400、800、1000目

(2)如果造型有大面积缺陷,先用AB补土进行造型修补

(3)如果基本没有问题,打磨后用水补土覆盖一遍(让细小的瑕疵更明显)

(4)小坑用502+爽身粉或者牙膏

(5)然后砂纸打磨,依次是800、1000、2000目

(6)如果感觉还有瑕疵,继续补土,重复上述步骤

(7)最后,就可以上色了。

7、手涂漆

用于涂小面积补色画细节

推荐使用AV漆,环保气味小

8、面相笔

面相笔“0”越多越细10个“0”的就别买了用不到。属于消耗品,一个模型废1-2根

9、打磨抛光

3M砂纸用起来手感好,洗干净还能继续用

10、细节打磨

推荐韩国世新204 另外配一套金刚打磨头套装和一个脚踩开关。是最好也最耐用的选择,作用就是抠细节,去支撑

11、防毒面具

自身防护很重要,请保护好自己的健康。(喷涂有风险,入行需谨慎)

12、专用涂装高效抽气机

就是排风系统,抽起排毒作用

(二)、上色步骤


雕梦空间特意为大家总结了一篇行之有效的3D打印模型后期上色的教程,供大家参考。一般说来,3D打印模型后期上色的方式可以分为这么几类:喷笔,喷枪,喷灌,丙烯,马克笔。上色过程中可以任意选择其中的一种或者几种。相对说来,喷笔成本高、上手难,是专业模型玩家的选择。喷灌只适合大面积喷涂,而且颜色较少漆味重,不是很好的选择。马克笔比较简单,但是颜色单一,无法凸显细节。相比,丙烯颜料最大的优势是可以通过混合颜料调出更多种的颜色,例如比较少见的茶绿色、人的肤色。同时,丙烯颜料附着力强,不会轻易脱落。因此今天雕梦空间为大家带来一篇丙烯上色的教程,适合没有大面喷涂的模型,简单方便,趣味性也很强。最重要的是,丙烯颜料没有毒性,妈妈再也不用担心啦!教程一共分为五步:工具准备——砂纸打磨——补土——上色——大功告成!雕梦空间特意给大家展示普京模型的上色全过程,以供大家更直观的理解上色过程。


1. 工具准备
这次采用的上色主要是丙烯,相对来说成本比较低。 主要用到的工具有:
砂纸(1000目),水补土(军士1000号,30元),丙烯颜料(16元),画笔,调色盘

2. 砂纸打磨
3D打印的模型,细节上或多或少会有些问题。支撑造成的次边,或是剥离基座后产生的凸起。表面不够平整光滑的话,会对后续的补土及上色产生较大影响,所以我们首要任务是用砂纸打磨模型。砂纸分很多种类,从200目到2000目都有,数字越小适合打磨越粗糙的表面,在这里我们采用了1000目,已经够用。如果有一些顽固的次边,用小钳子或铲子去掉即可。

3. 补土
模型打磨之后,紧接着就是喷补土。上补土是为了让颜料能够更好的附着在模型上,颜色会比较艳丽。同时,补土会让3D打印的“台阶纹”不那么明显。雕梦空间在这里采用了喷灌水补土(1000号),把模型放在小盒子里,喷灌离模型约30-1250px进行喷涂。喷涂的过程中要采取多次薄喷的处理方式,每次不要喷的太厚,等喷到模型表面出现液体凝集即可停止,等10-15分钟待补土干燥再换面喷涂,直到整个模型都补完土。

4. 上色
选取想要的丙烯颜料,倒入稀释剂,调节颜料粘稠度,以颜料蘸在画笔上不会滴落为准。以普京脸部为例,人脸的肤色是通过少量红夹少量黄加大量白调出来的。

在涂色的时候遵从大面积到小面积的规则,先涂面部颜色,在颧骨及眉骨的阴影处颜色需要更深些,然后再是眼睛、嘴唇。


在用丙烯上色的过程中有一个普遍的问题就是笔痕非常重,且颜料分布不均匀。当碰到这个情况时,不要急着擦掉它或继续往上覆盖地涂,可以用棉签稍微均匀一下,待其干燥后,用十字交叉涂法(水平、垂直各一次)一层一层的涂。

如果仍是不均匀,用砂纸打磨一下重新上色。在上色过程中切记这是一个少量多次的过程,不能想着一次就能涂成功。

重复上色的步骤,对不同部位进行上色。雕梦空间要说的就是,耐心一些,发挥你的创意,就能获得一个和别人不一样的3D打印模型了。

五种常用上色方法对比

(1)纯手工

手涂上色从某种意义上讲,是最简单易学、易操作的。但是如果想要表面色彩效果好的话,需要涂上一层浅色底色打底(浅灰色或白色),再涂上主色,以防出现颜色不均匀或反色的现象。且需要采用十字交叉涂法进行上色,即等第一层要干未干的情况下,再加上第二层的新鲜油漆,第二层的笔刷方向和第一层成为垂直直角。色彩光泽度上,因使用的大多是油性染料,所以微高于浸染,而低于喷漆、电镀和纳米喷镀。简单易获取易操作,造价成本低于其他四种。纯手工上色,产品效果上,受人工熟练程度、二次上色把握程度,等多种因素影响,在效果上很难达到理想状态。同等产品上色效果最差。

须注意的是手涂容易产生笔纹,影响表面效果,再上色的时候需以“#”来回平涂两到三遍,是表面颜色笔纹减淡色彩均匀饱满。
郡仕的油性漆手涂方法:模型漆中加入稀释溶剂多少,是个人经验所得,在调色时,为了颜料更流畅色彩均匀进行涂装,可以使用吸管滴入一些同品牌的溶剂在调色皿里进行稀释。


     如果碰到明显看出每笔的痕迹情形时,不要急着想要擦掉它,待其完全干燥,表面残留的油漆粒子会少点。干燥后再用一次十字交叉涂法,可把不均匀的现象降低。如果水平、垂直各涂一次后,仍呈现出颜色不均匀的现象,可以待其完全干燥后,再细水砂纸轻轻打磨掉再涂色。

(2)喷漆

喷漆,是当前3D打印产品主要上色工艺之一。因为油漆附着度较高,所以其适用范围比较广。在色彩光泽堵上,受产品原镜面影响,光泽度仅次于电镀和纳米喷镀效果。但作业色彩比较单一,受喷涂技术和油漆干燥度等影响,多色喷涂较为困难。在制作周期上,喷涂后需要晾晒和细节处微调,所以作业周期需要3到4个小时。喷漆上色,造价成本适中且适用范围最广。产品效果上,受人工熟练程度、二次上色把握程度、喷点衔接等多种因素影响,技术需求较强。若在产品素面光滑时效果能达到自身最好

目前使用的是双动喷枪,日本郡仕品牌,PS270白金系列0.2mm口径喷笔双动外调。向下是调整气压大小,向后是控制颜料的出漆量。
取一干净搅拌棒,将调色皿中的油漆和溶剂搅拌均匀。切记勿混入杂物,以免阻塞喷嘴。模型漆的调试浓度为喷漆要素之一,过浓无法顺利喷出,过稀不能很好地完成喷涂效果。到底要加入多少溶剂来稀释油漆,是很难用明确的数字比例来说明。
事实上,整个的喷漆过程均是需要,空气压力、油漆浓度、喷漆时和模型表面的距离,来很好的切合才能喷出完美的效果。这些因素对喷漆的效果有着直接的影响,是一个变动的因素。
总之,在遇到复杂的结构喷涂时,要想准确地喷涂,通常的方法是手涂和喷涂相结合来达到完整上色的目的。所以方法不要一成不变,根据情况采用合适的涂装方法,以便于提高效率。

(3)浸染

浸染,作为3D打印产品的上色工艺之一,只适用于尼龙材料。在颜色的多样性上,纯色浸染较为灰暗,且以单色为主。且光泽度其他4种相比是最低的。虽然受材料和色彩的局限,但制作周期较短,30min即可完成上色效果。浸染上色,造价成本上高于纯手工和喷漆,最终产品外观效果一般,但材料和色彩局限性较大。

(4)电镀

     电镀就是利用电解原理,在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程,提高耐磨性、导电性、反光性、抗腐蚀性及增进美观等作用。在颜色上只有铬色、镍色、金色三种,且只适用于金属和ABS塑料。虽然在上色效果上会受到产品体积和形状的影响,但色彩的镜面光泽度极高,是纯手工、喷漆和浸染完全所不能达到的。电镀上色,造价成本最高,虽受材料和产品体积和形状的局限性影响较大,但产品外观效果极好。

(5)纳米喷镀

     纳米喷镀是目前世界上最前沿的高科技喷涂技术,它是采用专用设备和先进的材料,应用化学原理通过直接喷涂的方式,使被涂物体表面呈现金、银、铬及各种彩色等各种镜面高光效果。纳米喷镀,可选择多种颜色,适用于各种材料。且不受体积和形状的局限性影响,能同时用多种颜色,色彩过渡极为自然。其色彩的镜面光泽度和电镀效果相当,设备投资可根据生产能力自定。同等产品的成本低且效果极佳。

教你成为3D打印的模型上色达人


    打印完成后,模型上色也是个老大难的问题,怎么样完成一个高大上的作品,上色技术和方法是一个重要因素。3D打印模型上色,是需要以打磨为前提,在充分体会打磨的过程与打磨效果后,对模型材质有了一定的了解后,去上色会方便很多。这次就只介绍如何上色了,打磨放到以后再讲。

上色工具:

    毛笔、喷枪、气泵、排风扇、颜料(这次使用的是郡仕油性漆)、稀释剂、洗笔剂、调色皿、滴管、不粘胶条、纸巾、棉签、细竹棒、转台等等。

手涂上色

    使用毛笔直接上色。须注意的是手涂容易产生笔纹,影响表面效果,再上色的时候需以“#”来回平涂两到三遍,是表面颜色笔纹减淡色彩均匀饱满。手涂上色简单易学,成本较低,适合大众,娱乐性也挺高,小孩都可以玩玩。

模型漆中加入稀释溶剂多少,是个人经验所得,在调色时,为了颜料更流畅色彩均匀进行涂装,可以使用吸管滴入一些同品牌的溶剂在调色皿里进行稀释。

    稀释时,根据涂料干枯情况配合不同量稀释液。让笔尖自然充分的吸收颜料,并在调色皿的边缘刮去多余的颜料。使用平头画笔沾些涂料,并在瓶口轻刮一下,调节笔刷上的含漆量。并非所有的模型漆均可一沾即可,根据油漆浓度不同,有的颜料需要稀释一些才能用来手涂。

     手涂漆时如果浓度不正确,涂出来的表面会很厚很难看。平头笔刷在移动时应朝扁平面刷动。下笔时由左至右,保持手的稳定且均匀的力道移动,下笔时,笔刷和表面的角度约70度左右,轻轻的涂上,感觉上好象是让笔刷中的油漆轻松的流出在表面上,动作越轻笔痕会越不明显。

    涂装时,应该判断什么时候再沾上油漆涂下一笔。尽量保持画笔在湿润的状态进行,含漆量保最佳湿度,才能有最均匀的笔迹。

     干燥时间的长短也是左右效果好坏的因素之一,一般要等第一层要干未干的情况下再加上第二层的新鲜油漆,这样比较容易消除笔触痕迹。要多练习以增加经验。第二层的笔刷方向和第一层成为垂直直角,此称之为—十字交叉涂法 。

如果碰到明显看出每笔的痕迹情形时,不要急着想要擦掉它,待其完全干燥,表面残留的油漆粒子会少点。干燥后再用一次十字交叉涂法,可把不均匀的现象降低。如果水平、垂直各涂一次后,仍呈现出颜色不均匀的现象,可以待其完全干燥后,再细水砂纸轻轻打磨掉再涂色。

     为了不使模型表面堆积太多、太厚的模型漆,尽量磨练自己的技术,使用最少的油漆达到最佳的效果。涂漆常会遇到这种情形。就是涂了几层漆在上面,颜色看起来还是不均匀,这种情况跟涂了几层漆往往是没太大关系,这是底色的问题。有些颜色的遮盖力比较弱(如白、黄、红),底下的颜色容易反色。

    为了避免这种情况,最好是先涂上一层浅色底色打底(浅灰色或白色),再涂上主色。不过为了避免表面堆积的油漆过厚换用喷笔来喷上颜色,效果会更理想。

手涂漆时最忌讳胡乱下笔,这种方式非常容易产生难看的笔刷痕迹,并且使油漆的厚度极不均匀,速整个表面看起来是斑斑驳驳。

喷枪上色

目前使用的是双动喷枪。向下是调整气压大小,向后是控制颜料的出漆量。在对模型上色时,选择相应的上色方式,也可以两种相结合,以此来提高涂装效率。喷枪的成本稍高一点,适合有条件的玩家。

    喷笔是使用压缩空气将模型漆喷出的一种工具。利用喷笔来上色可节省大量的时间,涂料也能均匀的涂在模型表面上,它能喷出漂亮的迷彩及旧化效果。

    现在所用喷笔是日本郡仕品牌,PS270白金系列0.2mm口径喷笔双动外调。按下控制扳机的力道大小可决定出气量的强弱,而往后拉动的距离大小则控制油漆所喷出的量。使用时要同时控制两者的适用位置,技术熟练者也能喷出颇细的线条。须要练习才能控制自如。

    事实上,整个的喷漆过程均是需要,空气压力、油漆浓度、喷漆时和模型表面的距离,来很好的切合才能喷出完美的效果。这些因素对喷漆的效果有着直接的影响,是一个变动的因素。

    通常进行喷枪涂装要在喷涂模型前先进行试喷。这是操作喷笔时的重要步骤,要借此步骤测试喷笔的操作、油漆浓度是否合适、喷出效果是否满意等问题。切记在正式喷到模型上之前,勿冒然以模型来做这项动作,以免浪费资源。可利用报废的硬纸板来测试。

    练习方法可以先喷出圆点,从大小,从深到淡,然后练习连续动作喷出线条。慢慢体会气压、距离、出漆量、按钮之间的关系。在已上完大面积模型表面着色,对小面积喷涂上色,可采用遮盖的方式。使用不粘胶带(粘力适中,不会伤到上完色的表面)粘好特定形状后,采用喷涂法将颜色涂上,待油漆干燥后慢慢的、小心的将胶带撕下。

    但是在遇到复杂的结构喷涂时,要想准确地喷涂,通常的方法是手涂和喷涂相结合来达到完整上色的目的。所以方法不要一成不变,根据情况采用合适的涂装方法,以便于提高效率。

本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/528cad0f2c3f5727a5e9856a561252d380eb20af.html

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